JP3216484B2 - Automotive steering system - Google Patents
Automotive steering systemInfo
- Publication number
- JP3216484B2 JP3216484B2 JP18754095A JP18754095A JP3216484B2 JP 3216484 B2 JP3216484 B2 JP 3216484B2 JP 18754095 A JP18754095 A JP 18754095A JP 18754095 A JP18754095 A JP 18754095A JP 3216484 B2 JP3216484 B2 JP 3216484B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- shaft
- output shaft
- vehicle
- flutter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用操舵装置に
係り、特に自在継手を用いた自動車用操舵装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering system, and more particularly to a vehicle steering system using a universal joint.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般にステアリングの回転操作により車
輪に操舵角を与える装置として自動車用操舵装置が知ら
れている。この自動車用操舵装置は、大略すると運転者
が操作するステアリングと、このステアリングに接続さ
れ回転するステアリングシャフトと、このステアリング
シャフトの回転力をラックバーの直線移動に変換するギ
ヤボックスと、ラックバーの移動に伴い車輪を操舵させ
るナックルアーム等により構成されている。2. Description of the Related Art Generally, a steering device for a vehicle is known as a device for giving a steering angle to wheels by rotating a steering wheel. This steering apparatus for a vehicle generally includes a steering wheel operated by a driver, a steering shaft connected to the steering wheel and rotating, a gear box for converting the rotational force of the steering shaft into a linear movement of a rack bar, and a rack bar. It is composed of a knuckle arm or the like that steers wheels as it moves.
【0003】また、上記のステアリングシャフトは、ス
テアリングに上端が接続された入力軸と、ギヤボックス
に下端が接続された出力軸と、この入力軸と出力軸との
間に配設される中間軸と、入力軸の下端と中間軸とを接
続する第1のフック継手と、出力軸の上端と中間軸とを
接続する第2のフック継手等により構成されている。[0003] The steering shaft has an input shaft having an upper end connected to the steering, an output shaft having a lower end connected to the gear box, and an intermediate shaft disposed between the input shaft and the output shaft. , A first hook joint connecting the lower end of the input shaft and the intermediate shaft, a second hook joint connecting the upper end of the output shaft and the intermediate shaft, and the like.
【0004】更に、第1のフック継手は入力軸に配設さ
れた入力軸側ヨークと中間軸に配設された中間軸側ヨー
クとを十字ピンにより接合した構成とされており、第2
のフック継手は出力軸に配設された出力軸側ヨークと中
間軸に配設された中間軸側ヨークとを十字ピンにより接
合した構成とされている。Further, the first hook joint has a configuration in which an input shaft side yoke provided on the input shaft and an intermediate shaft side yoke provided on the intermediate shaft are joined by a cross pin.
The hook joint has a configuration in which an output shaft side yoke provided on the output shaft and an intermediate shaft side yoke provided on the intermediate shaft are joined by a cross pin.
【0005】この種の自動車用操舵装置として、例えば
特開平6−321118号公報に開示されたものがあ
る。同公報に開示された自動車用操舵装置は、ステアリ
ング操舵角がゼロであるとき、入力軸側ヨークを入力軸
と中間軸とを含む平面に対して垂直となるよう配置する
と共に、出力軸側ヨークを中間軸と出力軸とを含む平面
に対して垂直となるよう配置し、かつ入力軸と中間軸と
の交差角が中間軸と出力軸との交差角と相違するよう構
成したものである。この構成とすることにより、ステア
リングトルクをトルク変動の山または谷に容易に設定す
ることができる。An example of this type of vehicle steering system is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-321118. The vehicle steering apparatus disclosed in the publication has an arrangement in which, when the steering angle is zero, the input shaft-side yoke is arranged to be perpendicular to a plane including the input shaft and the intermediate shaft, and the output shaft-side yoke is arranged. Are arranged perpendicular to a plane including the intermediate axis and the output axis, and the intersection angle between the input axis and the intermediate axis is different from the intersection angle between the intermediate axis and the output axis. With this configuration, the steering torque can be easily set to the peak or the valley of the torque fluctuation.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、走行中にス
テアリングが周方向に振動する現象としてフラッタが知
られている。このフラッタは、車輪のアンバランス,ノ
ンユニフォーミティーに起因してサスペンション,ステ
アリング系が共振することにより発生する。By the way, flutter is known as a phenomenon that the steering vibrates in the circumferential direction during traveling. This flutter is caused by resonance of the suspension and steering system due to unbalance and non-uniformity of the wheels.
【0007】ここで、タイヤの振動によりフラッタが発
生する理由について図25及び図26を用いて説明す
る。尚、各図において1はステアリングであり、ステア
リングシャフト2を構成する入力軸3,中間軸4,出力
軸5を介してギヤボックス6に接続されている。また、
入力軸3と中間軸4とは第1のフック継手7により、中
間軸4と出力軸5とは第2のフック継手8により接続さ
れている。更に、ギヤボックス6は内部にラックバー9
が挿通されたサブフレーム10(ラックハウジング11
を有する)に配設されており、ラックバー9に形成され
たラック12と出力軸5の下端部に配設されたピニオン
13とはギヤボックス6内で噛合した構成とされてい
る。Here, the reason why flutter occurs due to the vibration of the tire will be described with reference to FIGS. In the drawings, reference numeral 1 denotes a steering, which is connected to a gear box 6 via an input shaft 3, an intermediate shaft 4, and an output shaft 5 constituting a steering shaft 2. Also,
The input shaft 3 and the intermediate shaft 4 are connected by a first hook joint 7, and the intermediate shaft 4 and the output shaft 5 are connected by a second hook joint 8. Further, the gear box 6 has a rack bar 9 inside.
Is inserted through the sub-frame 10 (rack housing 11).
The rack 12 formed on the rack bar 9 and the pinion 13 provided at the lower end of the output shaft 5 mesh with each other in the gear box 6.
【0008】タイヤの振動によりフラッタが発生する理
由は次の2種類が考えられる。その一つはピニオン13
の回転により発生するフラッタであり(図25に示
す)、もう一つはギヤボックス6の並進振動により発生
するフラッタである(図26に示す)。[0008] The following two types of reasons why flutter occurs due to tire vibration are considered. One of them is pinion 13
The other is flutter generated by the translational vibration of the gear box 6 (shown in FIG. 26).
【0009】先ず、ピニオン13の回転により発生する
フラッタについて説明する。上記のように車輪にアンバ
ランスやノンユニフォーミティーが有ると、車両走行
中、これに起因して車輪に強制振動が発生する。この強
制振動はナックルアーム(図示せず)を介してラックバ
ー9に伝達され、よってラックバー9は軸方向(左右方
向)に振動する。First, the flutter generated by the rotation of the pinion 13 will be described. If the wheels have an imbalance or non-uniformity as described above, forced vibrations are generated on the wheels during running of the vehicle. This forced vibration is transmitted to the rack bar 9 via a knuckle arm (not shown), so that the rack bar 9 vibrates in the axial direction (lateral direction).
【0010】すると、ラックハウジング11の内部にお
いてラックバー9の軸方向への相対振動(図25に矢印
で示す)が発生し、この相対振動に起因してピニオン1
3に回転振動が発生する。ピニオン13の回転振動は、
ステアリングシャフト2を介してステアリング1に伝達
され、その結果ステアリング1に周方向の振動(フラッ
タ)が発生する。Then, relative vibration in the axial direction of the rack bar 9 (indicated by an arrow in FIG. 25) is generated inside the rack housing 11, and the pinion 1 is caused by the relative vibration.
Rotational vibration occurs in 3. The rotational vibration of the pinion 13 is
The vibration is transmitted to the steering wheel 1 via the steering shaft 2, and as a result, circumferential vibration (flutter) occurs in the steering wheel 1.
【0011】続いて、ギヤボックス6の並進振動により
発生するフラッタについて説明する。上記のように車輪
に強制振動が発生すると、この強制振動によりサブフレ
ーム10は軸方向(図26に矢印Aで示す)へ振動し、
これによりサブフレーム10に設けられているギヤボッ
クス6も車体(図示せず)に対し軸方向に並進振動す
る。また、この強制振動は上記した軸方向以外にも上下
方向及び車両前後方向にも同様に発生し、従ってギヤボ
ックス6の並進振動は上下方向及び車両前後方向にも発
生する。Next, the flutter generated by the translational vibration of the gear box 6 will be described. When the forced vibration occurs in the wheels as described above, the sub-frame 10 vibrates in the axial direction (indicated by an arrow A in FIG. 26) due to the forced vibration.
Accordingly, the gear box 6 provided on the sub-frame 10 also translates and vibrates in the axial direction with respect to the vehicle body (not shown). The forced vibration also occurs in the vertical direction and the vehicle longitudinal direction in addition to the above-described axial direction. Therefore, the translational vibration of the gear box 6 also occurs in the vertical direction and the vehicle longitudinal direction.
【0012】一方、ステアリングシャフト2を構成する
入力軸3は車体に支持された構成とされているため、ギ
ヤボックス6が上記のように並進振動すると、ギヤボッ
クス6と入力軸3との間に相対振動が発生する。この相
対振動は各フック継手7,8で回転振動に変換され、そ
の結果ステアリング1に周方向の振動(フラッタ)が発
生する。On the other hand, since the input shaft 3 constituting the steering shaft 2 is supported by the vehicle body, when the gear box 6 translates and vibrates as described above, the input shaft 3 is located between the gear box 6 and the input shaft 3. Relative vibration occurs. This relative vibration is converted into rotational vibration at each of the hook joints 7 and 8, and as a result, circumferential vibration (flutter) occurs in the steering 1.
【0013】しかるに、先に述べた公報に開示された自
動車用操舵装置は、図25及び図26を用いて説明した
理由により発生するフラッタを抑制するための対策は何
ら講じられておらず、よってステアリングトルクをトル
ク変動の山または谷に容易に設定できるものの、フラッ
タの発生を有効に防止することができないという問題点
があった。However, the vehicle steering system disclosed in the above-mentioned publication does not take any measures for suppressing flutter generated for the reason described with reference to FIGS. 25 and 26. Although the steering torque can be easily set to the peak or valley of the torque fluctuation, there is a problem that flutter cannot be effectively prevented.
【0014】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、車輪の強制振動により出力軸に発生する回転振動
を入力軸,中間軸或いは出力軸に配設された低剛性部材
で曲げ変形として吸収することにより、また入力軸,中
間軸,出力軸を同一平面内に配置すると共に入力軸側及
び出力軸側の各ヨークを上記平面に対して垂直となるよ
う配置して車輪の強制振動により発生するギヤボックス
の並進振動が各継手で回転振動に変換されないよう構成
することにより、フラッタの発生を防止した自動車用操
舵装置を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and a rotary vibration generated on an output shaft by forced vibration of a wheel is bent and deformed by a low-rigid member provided on an input shaft, an intermediate shaft or an output shaft. And the input shaft, intermediate shaft, and output shaft are arranged in the same plane, and the yokes on the input shaft side and the output shaft side are arranged perpendicular to the plane, thereby forcing the vibration of the wheels. It is an object of the present invention to provide a steering apparatus for an automobile in which flutter is prevented from occurring by configuring so that translational vibration of a gear box generated by the above is not converted into rotational vibration at each joint.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では下記の手段を講じたことを特徴とするも
のである。請求項1記載の発明では、少なくともステア
リングに連結された入力軸とギヤボックスに接続された
出力軸とを含む2本以上の軸を有すると共に、連結され
る一対の軸が自在継手により連結された構成を有する自
動車用操舵装置において、上記車両直進時、上記一対の
軸を含む平面に対して該自在継手を構成するヨークの一
方が略垂直となるよう配置し、かつ、上記略垂直となる
よう配置されたヨークを持つ軸側にその軸の曲げ方向の
剛性を下げる低剛性部材を配設したことを特徴とするも
のである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is characterized by taking the following means. According to the first aspect of the present invention, at least two shafts including at least an input shaft connected to the steering wheel and an output shaft connected to the gear box are provided, and a pair of connected shafts is connected by a universal joint. In the vehicle steering apparatus having the above configuration, when the vehicle is traveling straight, one of the yokes constituting the universal joint is disposed so as to be substantially perpendicular to a plane including the pair of shafts, and is arranged so as to be substantially perpendicular. With the yoke placed on the shaft side, the bending direction of the shaft
It is characterized in that a low rigidity member for lowering the rigidity is provided.
【0016】また、請求項2記載の発明では、ステアリ
ングに連結された入力軸を第1の自在継手を介して中間
軸に連結すると共に、上記中間軸を第2の自在継手を介
してギヤボックスに連結された出力軸に連結した構成を
有する自動車用操舵装置において、車両直進時、上記第
1の自在継手手と第2の自在継手で連結される上記入力
軸,中間軸,出力軸を夫々同一平面内に配置すると共
に、上記入力軸側及び出力軸側の各ヨークを上記平面に
対して略垂直となるよう配置したことを特徴とするもの
である。According to the second aspect of the present invention, the input shaft connected to the steering is connected to the intermediate shaft via the first universal joint, and the intermediate shaft is connected to the gear box via the second universal joint. In a vehicle steering system having a configuration connected to an output shaft connected to the vehicle, the input shaft, the intermediate shaft, and the output shaft connected to the first universal joint hand and the second universal joint when the vehicle travels straight ahead are respectively provided. The yoke on the input shaft side and the yoke on the output shaft side are arranged to be substantially perpendicular to the plane while being arranged in the same plane.
【0017】更に、請求項3記載の発明では、上記請求
項2記載の自動車用操舵装置において、上記入力軸と出
力軸の少なくとも一方に、その軸の曲げ方向の剛性を下
げる低剛性部材を配設したことを特徴とするものであ
る。According to a third aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to the second aspect, at least one of the input shaft and the output shaft has a lower rigidity in a bending direction of the shaft.
A low-rigidity member is provided.
【0018】上記した手段は下記のように作用する。請
求項1記載の発明によれば、車両直進時、一対の軸を含
む平面に対して自在継手を構成するヨークの一方が略垂
直となるよう配置することにより、この自在継手におい
てトルク伝達が行われる際、上記の平面に対し略垂直な
ヨークを有する軸に曲げモーメントが発生する。The means described above operates as follows. According to the first aspect of the invention, when the vehicle travels straight, one of the yokes constituting the universal joint is disposed so as to be substantially perpendicular to a plane including the pair of shafts, so that torque transmission is performed in the universal joint. When this occurs, a bending moment is generated on an axis having a yoke substantially perpendicular to the plane.
【0019】また、この略垂直となるよう配置されたヨ
ークを持つ軸、即ち曲げモーメントが発生する軸に低剛
性部材を配設することにより、低剛性部材は曲げモーメ
ントが印加されることにより曲げ変形し等価捩じりバネ
定数が低下する。従って、車輪の強制振動によりピニオ
ンに回転振動が発生した場合、この回転振動は等価捩じ
りバネ定数が低減した低剛性部材で吸収され、上記回転
振動がステアリングに伝達されることを遮断できるため
フラッタの発生を防止することができる。Further, by providing a low-rigid member on the shaft having a yoke arranged to be substantially vertical, that is, a shaft where a bending moment is generated, the low-rigid member is bent by applying a bending moment. It deforms and the equivalent torsion spring constant decreases. Therefore, when rotational vibration occurs in the pinion due to the forced vibration of the wheels, the rotational vibration is absorbed by the low-rigidity member having a reduced equivalent torsion spring constant, so that the rotational vibration can be prevented from being transmitted to the steering. The occurrence of flutter can be prevented.
【0020】また、請求項2記載の発明によれば、車両
直進時、第1及び第2の自在継手で連結される上記入力
軸,中間軸,出力軸を夫々同一平面内に配置すると共
に、入力軸側及び出力軸側の各ヨークを上記平面に対し
て垂直となるよう配置することにより、入力軸側及び出
力軸側の各ヨークに枢軸されたピンは平行配置された状
態となる。According to the second aspect of the present invention, when the vehicle is traveling straight, the input shaft, the intermediate shaft, and the output shaft connected by the first and second universal joints are arranged in the same plane, respectively. By arranging the yokes on the input shaft side and the output shaft side perpendicular to the plane, the pins pivoted on the yokes on the input shaft side and the output shaft side are in a state of being arranged in parallel.
【0021】また、中間軸の入力軸側及び出力側に配設
さたれ各ヨークは、入力軸側及び出力軸側のヨークに対
して垂直に配設されるため、中間軸の各ヨークに枢軸さ
れたピンは上記平面に対して平行に配置された状態とな
る。即ち、第1の自在継手を構成する入力軸側のヨーク
と中間軸側のヨークとの間に配設される各ピンと、第2
の自在継手を構成する出力軸側のヨークと中間軸側のヨ
ークとの間に配設される各ピンとは互いに3次元で平行
に配置された構成となる。この構成では、上記のように
ギヤボックスに並進振動が発生しても各継手においてこ
の並進振動が回転振動に変換されることはなく、よって
フラッタの発生を防止することができる。The yokes arranged on the input shaft side and the output side of the intermediate shaft are arranged perpendicular to the yokes on the input shaft side and the output shaft side. The pin thus set is placed in parallel with the plane. That is, each pin disposed between the input shaft side yoke and the intermediate shaft side yoke constituting the first universal joint,
The pins arranged between the yoke on the output shaft side and the yoke on the intermediate shaft side, which constitute the universal joint, are arranged in a three-dimensional parallel relationship. In this configuration, even if the translational vibration occurs in the gear box as described above, the translational vibration is not converted into the rotational vibration in each joint, so that the occurrence of flutter can be prevented.
【0022】更に、請求項3記載の発明によれば、上記
した請求項2記載の自動車用操舵装置の構成において、
請求項1記載の発明と同様に曲げモーメントが発生する
入力軸或いは出力軸の少なくとも一方に低剛性部材を配
設したことにより、上記した請求項1の作用及び請求項
2の作用を共に奏しうる自動車用操舵装置を実現するこ
とができる。According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the vehicle steering apparatus according to the second aspect,
By arranging the low-rigidity member on at least one of the input shaft and the output shaft where a bending moment is generated in the same manner as in the first aspect of the present invention, both the above-mentioned functions of the first and second aspects can be achieved. An automobile steering system can be realized.
【0023】即ち、車輪の強制振動によりピニオンに回
転振動が発生した場合は、この回転振動は曲げモーメン
トが発生する軸に配設されることにより等価捩じりバネ
定数が低減した低剛性部材において吸収されるため、フ
ラッタの発生を防止することができる。また、車輪の強
制振動によりギヤボックスに並進振動が発生した場合
は、各自在継手は並進振動を回転振動に変換しないた
め、この並進振動は遮断され、よってフラッタの発生を
防止することができる。That is, when rotational vibration occurs in the pinion due to forced vibration of the wheel, the rotational vibration is disposed on a shaft where a bending moment is generated, thereby reducing the equivalent torsion spring constant of a low-rigid member. Because of the absorption, the occurrence of flutter can be prevented. In addition, when translational vibration occurs in the gear box due to forced vibration of the wheels, each universal joint does not convert the translational vibration into rotational vibration, so that the translational vibration is cut off, thereby preventing the occurrence of flutter.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図1は本発明の第1実施例である
自動車用操舵装置20の全体構成図である。同図におい
て21はステアリングであり、ステアリングシャフト2
2を介してギヤボックス26に接続されている。本実施
例に係るステアリングシャフト22は、入力軸23,中
間軸24,出力軸25の3本の軸により構成されてい
る。入力軸23の上端部にはステアリング21が配設さ
れ、また出力軸25の下端には後述するピニオン35が
配設されている。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle steering system 20 according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 21 denotes a steering, and a steering shaft 2
2 is connected to the gear box 26. The steering shaft 22 according to the present embodiment includes three shafts, an input shaft 23, an intermediate shaft 24, and an output shaft 25. The steering 21 is provided at the upper end of the input shaft 23, and a pinion 35 described below is provided at the lower end of the output shaft 25.
【0025】また、ステアリング21が取り付けられた
入力軸23は車両に軸支された構成とされており、従っ
てギヤボックス26に振動が生じても、入力軸23はこ
の振動により変位しない構成とされている。更に、入力
軸23と中間軸24は第1のフック継手30により連結
され、また中間軸24と出力軸25は第2のフック継手
31により連結された構成とされている。The input shaft 23 to which the steering wheel 21 is attached is supported by the vehicle. Therefore, even if a vibration occurs in the gear box 26, the input shaft 23 is not displaced by the vibration. ing. Further, the input shaft 23 and the intermediate shaft 24 are connected by a first hook joint 30, and the intermediate shaft 24 and the output shaft 25 are connected by a second hook joint 31.
【0026】第1のフック継手30は、入力軸23と一
体的に回転する入力軸側ヨーク27と、中間軸24の上
端部に形成され中間軸24と一体的に回転する中間軸側
ヨーク28と、この両ヨーク27,28に回転自在に連
結された十字ピン29等により構成されている。また、
第2のフック継手31は、中間軸24の下端部に形成さ
れ中間軸24と一体的に回転する中間軸側ヨーク32
と、出力軸25と一体的に回転する出力軸側ヨーク33
と、この両ヨーク32,33に回転自在に連結された十
字ピン34等により構成されている。The first hook joint 30 includes an input shaft side yoke 27 which rotates integrally with the input shaft 23, and an intermediate shaft side yoke 28 which is formed at the upper end of the intermediate shaft 24 and rotates integrally with the intermediate shaft 24. And a cross pin 29 and the like rotatably connected to the yokes 27 and 28. Also,
The second hook joint 31 is formed at a lower end portion of the intermediate shaft 24 and is provided on an intermediate shaft side yoke 32 which rotates integrally with the intermediate shaft 24.
And an output shaft side yoke 33 that rotates integrally with the output shaft 25.
And a cross pin 34 and the like rotatably connected to the yokes 32, 33.
【0027】一方、ギヤボックス26は、内部にラック
バー36が挿通されたサブフレーム37(ラックハウジ
ング39を有する)に配設されており、ラックバー36
に形成されたラック38と出力軸25の下端部に形成さ
れたピニオン35は、このギヤボックス26内で噛合す
る構成とされている。また、ラックバー36の両端部は
ナックルアーム(図示せず)を介して車輪に接続されて
いる。尚、出力軸25には本実施例の要部の一つとなる
低剛性部材であるゴムカップリング40が配設されてい
るが、説明の便宜上、このゴムカップリング40につい
ては後述するものとする。On the other hand, the gear box 26 is disposed on a sub-frame 37 (having a rack housing 39) into which a rack bar 36 is inserted.
The pinion 35 formed at the lower end of the output shaft 25 meshes with the rack 38 formed in the gear box 26. Both ends of the rack bar 36 are connected to wheels via knuckle arms (not shown). The output shaft 25 is provided with a rubber coupling 40, which is a low-rigidity member, which is one of the main parts of the present embodiment. For convenience of explanation, the rubber coupling 40 will be described later. .
【0028】上記構成とされた自動車用操舵装置20に
よれば、運転者がステアリング21を操作すると、この
操作力は入力軸23,第1のフック継手30,中間軸2
4,第2のフック継手31,出力軸25を介してギヤボ
ックス26に伝達される。そして、ギヤボックス26で
は、出力軸25の下端部に配設されたピニオン35とラ
ックバー36に形成されているラック38が噛合してい
ることにより、出力軸25の回転はラック38の直線方
向(図中、矢印A1,A2で示す方向)の移動に変換さ
れ、よってラックバー36の両端部に配設されたナック
ルアームを介して車輪の操舵が行われる。According to the steering apparatus 20 for a vehicle configured as described above, when the driver operates the steering wheel 21, the operating force is applied to the input shaft 23, the first hook joint 30, and the intermediate shaft 2.
4, transmitted to the gear box 26 via the second hook joint 31 and the output shaft 25. In the gear box 26, the pinion 35 provided at the lower end of the output shaft 25 and the rack 38 formed on the rack bar 36 mesh with each other. (In the directions indicated by arrows A1 and A2 in the drawing), and the wheels are steered via knuckle arms provided at both ends of the rack bar 36.
【0029】ここで、第2のフック継手31の配設位置
近傍を図2及び図3に拡大して示し、本実施例における
各ヨーク32,33の配置、及びゴムカップリング40
の機能について説明する。本実施例では、対をなす中間
軸24と出力軸25を含む平面S1を想定した場合、車
両直進時のステアリング21の操舵角がゼロである時に
おいて、この平面S1に対して第2のフック継手31を
構成するヨークの一方が略垂直となるよう配置した構成
とされている。具体的には、本実施例に係る自動車用操
舵装置20では、出力軸25に配設された出力軸側ヨー
ク33が上記平面S1に対して略垂直となるよう構成さ
れている。また、出力軸側ヨーク33を平面S1に対し
て略垂直な構成とすることにより、必然的に中間軸24
に配設された中間軸側ヨーク32は平面S1に対して略
平行な構成となる。Here, the vicinity of the disposition position of the second hook joint 31 is shown in FIGS. 2 and 3 in an enlarged manner, and the arrangement of the yokes 32 and 33 and the rubber coupling 40 in this embodiment are shown.
The function of will be described. In the present embodiment, assuming a plane S1 including a pair of the intermediate shaft 24 and the output shaft 25, when the steering angle of the steering 21 at the time of straight traveling of the vehicle is zero, the second hook is attached to the plane S1. One of the yokes constituting the joint 31 is arranged to be substantially vertical. Specifically, in the vehicle steering system 20 according to the present embodiment, the output shaft side yoke 33 disposed on the output shaft 25 is configured to be substantially perpendicular to the plane S1. In addition, by making the output shaft side yoke 33 substantially perpendicular to the plane S1, the intermediate shaft 24
Are arranged substantially parallel to the plane S1.
【0030】次に、上記した構成された各ヨーク32,
33を有する第2のフック継手31において、トルク伝
達が行われる際の力の釣合いについて考察する。いま、
出力軸25にゴムカップリング40が配設されていない
構成を想定し、また中間軸24と出力軸25との交差角
をφとし、更にトルク伝達時に出力軸25にトルクT 0
が中間軸24にトルクT1 が発生したとする。Next, each of the yokes 32,
In the second hook joint 31 having the
Consider the balance of forces when the two are performed. Now
Rubber coupling 40 is not provided on output shaft 25
Assuming the configuration, the intersection angle between the intermediate shaft 24 and the output shaft 25
Is φ, and torque T is applied to the output shaft 25 during torque transmission. 0
Is torque T on the intermediate shaft 24.1Is generated.
【0031】この際、中間軸24に設けられた中間軸側
ヨーク32は上記平面S1に平行であるため曲げ成分は
発生せず、純トルクT1 のみが発生する。この中間軸2
4に発生するトルクT1 は、中間軸側ヨーク32の長さ
をL,回転力をF1 とするとT1 =F1 ×Lで示され
る。一方、中間軸24の回転力F1 に釣り合うための抗
力としては、出力軸25のトルクT0 が出力軸側ヨーク
33に交差角φに基づく図示する方向に回転力F1 を発
生させることとなる。At this time, since the intermediate shaft side yoke 32 provided on the intermediate shaft 24 is parallel to the plane S1, no bending component is generated, and only the pure torque T1 is generated. This intermediate shaft 2
The torque T1 generated at 4 is represented by T1 = F1 * L, where L is the length of the intermediate shaft side yoke 32 and F1 is the rotational force. On the other hand, the resistance to balance the rotational force F1 of the intermediate shaft 24
As the force , the torque T0 of the output shaft 25 causes the output shaft side yoke 33 to generate a rotational force F1 in the illustrated direction based on the intersection angle φ.
【0032】この場合、出力軸25の回転力F1 は、出
力軸25のトルクT0 に基づいて出力軸25を回転させ
るための分力F0 と、出力軸25の曲げモーメントとし
て作用する分力FM とを発生する。この分力F0 は、出
力軸25のトルクT0 に基づくものであり、よって出力
軸25のトルクT0 は出力軸側ヨーク33の長さをLと
するとT0 =F0 ×Lで示される。また、上記のように
出力軸25には分力FM が発生し、この分力FM は出力
軸25に曲げモーメントを発生させ、出力軸25に発生
する曲げモーメントMは、M=FM ×Lで示される。In this case, the rotational force F1 of the output shaft 25 includes a component force F0 for rotating the output shaft 25 based on the torque T0 of the output shaft 25, and a component force FM acting as a bending moment of the output shaft 25. Occurs. The component force F0 is based on the torque T0 of the output shaft 25. Therefore, the torque T0 of the output shaft 25 is represented by T0 = F0 × L where L is the length of the output shaft side yoke 33. As described above, a component force FM is generated on the output shaft 25, and the component force FM generates a bending moment on the output shaft 25. The bending moment M generated on the output shaft 25 is M = FM × L. Is shown.
【0033】上記したように、2本の軸24,25をフ
ック継手31で連結した場合、何れか一方の軸に曲げモ
ーメントMが発生し、また曲げモーメントMが発生する
軸は各軸24,25を含む平面S1に対し垂直なヨーク
を持った軸(図2の例では出力軸25)である。As described above, when the two shafts 24 and 25 are connected by the hook joint 31, a bending moment M is generated on one of the shafts. The axis (the output axis 25 in the example of FIG. 2) having a yoke perpendicular to the plane S1 including the axis S25.
【0034】ここで、再びゴムカップリング40が配設
されている構成を想定すると、上記のように発生する曲
げモーメントMを曲げ剛性の低いゴムカップリング40
に印加し、このゴムカップリング40に曲げ変形を発生
させることにより、ゴムカップリング40の等価捩じり
剛性を低減させることが可能となる。また、ゴムカップ
リング40の等価捩じり剛性が低減されると、前記した
ピニオン35の回転振動はゴムカップリング40で吸収
されるため、フラッタの発生を防止することができる。Here, assuming a configuration in which the rubber coupling 40 is disposed again, the bending moment M generated as described above is reduced by the rubber coupling 40 having a low bending rigidity.
To cause bending deformation in the rubber coupling 40, it is possible to reduce the equivalent torsional rigidity of the rubber coupling 40. Further, when the equivalent torsional rigidity of the rubber coupling 40 is reduced, the rotational vibration of the pinion 35 is absorbed by the rubber coupling 40, so that flutter can be prevented.
【0035】これについて更に詳述すると、前述したよ
うにピニオン35の回転により発生するフラッタは、車
輪に発生した強制振動がラックバー36に伝達されてラ
ックハウジング39とラックバー36が相対振動し、こ
れに起因してピニオン35に回転振動が発生し、このピ
ニオン35の回転振動がステアリングシャフト22を介
してステアリング21に伝達されることにより発生す
る。従って、ピニオン35からステアリング21に至る
途中位置に捩じり剛性の低い部材(低剛性部材)を配設
し、この低剛性部材でピニオン35の回転振動を吸収さ
せることによりフラッタの発生を防止することができ
る。More specifically, as described above, in the flutter generated by the rotation of the pinion 35, the forced vibration generated in the wheels is transmitted to the rack bar 36, and the rack housing 39 and the rack bar 36 are relatively vibrated. As a result, rotational vibration occurs in the pinion 35, and the rotational vibration of the pinion 35 is transmitted to the steering 21 via the steering shaft 22. Accordingly, a member having low torsional rigidity (low rigidity member) is provided at a position halfway from the pinion 35 to the steering 21 and the rotational vibration of the pinion 35 is absorbed by the low rigidity member to prevent flutter. be able to.
【0036】本実施例は、フック継手31において出力
軸25に発生する曲げモーメントをゴムカップリング4
0に印加し、これによりゴムカップリング40の等価捩
じり剛性を低減させ、車輪が強制振動した際に発生する
ピニオン35の回転振動をゴムカップリング40で吸収
させることによりフラッタの発生を防止するよう構成し
たものである。In the present embodiment, the bending moment generated on the output shaft 25 at the hook joint 31 is
0, thereby reducing the equivalent torsional rigidity of the rubber coupling 40, and preventing the occurrence of flutter by absorbing the rotational vibration of the pinion 35 generated when the wheel is forcibly vibrated by the rubber coupling 40. It is configured to do so.
【0037】図3は、曲げモーメントを印加した状態の
ゴムカップリング40及びこの時の各軸24,25の挙
動を示している。尚、図3(A)は自動車用操舵装置2
0の平面図であり、(B)は自動車用操舵装置20の側
面図である。図3(A)に示されるように、ゴムカップ
リング40に曲げモーメントMを印加すると、ゴムカッ
プリング40には曲げ変形が発生する。いま、ゴムカッ
プリング40の折れ曲がり角をΔθM ,ゴムカップリン
グ40の曲げ剛性をKθM とすると、折れ曲がり角をΔ
θM はΔθM =M/KθM として求められる。また、図
3(B)に示されるように、ゴムカップリング40に曲
げモーメントMを印加することにより、中間軸24には
軸回転量ΔNが発生し、この軸回転量ΔNは交差角φを
用いてΔN=ΔθM ・sinφとして求められる。FIG. 3 shows the behavior of the rubber coupling 40 with the bending moment applied and the respective shafts 24 and 25 at this time. FIG. 3 (A) shows an automobile steering system 2.
0 is a plan view, and (B) is a side view of the vehicle steering device 20. As shown in FIG. 3A, when a bending moment M is applied to the rubber coupling 40, bending deformation occurs in the rubber coupling 40. Now, assuming that the bending angle of the rubber coupling 40 is Δθ M and the bending rigidity of the rubber coupling 40 is Kθ M , the bending angle is Δ
θ M is obtained as Δθ M = M / Kθ M. Further, as shown in FIG. 3 (B), by applying a bending moment M to the rubber coupling 40, a shaft rotation amount ΔN is generated on the intermediate shaft 24, and the shaft rotation amount ΔN is equal to the intersection angle φ. And ΔN = Δθ M · sin φ.
【0038】上記のように、フック継手31において発
生する曲げモーメントによりゴムカップリング40は曲
げ変形され、これによりゴムカップリング40の等価捩
じり剛性を低減することが可能となる。ここで、ゴムカ
ップリング40の配設位置とゴムカップリング40の曲
げ変形の有無によるステアリング系の等価捩じり剛性が
どのように変化するかについて考察する。尚、以下の説
明では等価捩じり剛性の変化をステアリング系の等価捩
じりバネ定数の変化として判断している。As described above, the bending moment generated at the hook joint 31 causes the rubber coupling 40 to be bent and deformed, whereby the equivalent torsional rigidity of the rubber coupling 40 can be reduced. Here, how the equivalent torsional rigidity of the steering system changes depending on the arrangement position of the rubber coupling 40 and the presence or absence of bending deformation of the rubber coupling 40 will be considered. In the following description, a change in the equivalent torsional rigidity is determined as a change in the equivalent torsional spring constant of the steering system.
【0039】図4乃至図7は、ゴムカップリング40の
配設位置を各種変更した自動車用操舵装置を示してい
る。尚、各図において図1に示した構成と対応する構成
については同一符号を附している。図4に示される自動
車用操舵装置20A及び図5に示される自動車用操舵装
置20Bは、車両直進時のステアリング操舵角がゼロで
あるとき、第1のフック継手30の中間軸側ヨーク28
を入力軸23と中間軸24を含む平面に対して垂直とな
るよう配置すると共に、第2のフック継手31の中間軸
側ヨーク32を中間軸24と出力軸25を含む平面に対
して垂直となるよう配置した構成とされている。FIGS. 4 to 7 show an automobile steering system in which the arrangement position of the rubber coupling 40 is variously changed. In each figure, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components shown in FIG. The vehicle steering device 20A shown in FIG. 4 and the vehicle steering device 20B shown in FIG. 5 have an intermediate shaft-side yoke 28 of the first hook joint 30 when the steering angle when the vehicle is traveling straight is zero.
Are arranged perpendicular to the plane including the input shaft 23 and the intermediate shaft 24, and the intermediate shaft side yoke 32 of the second hook joint 31 is perpendicular to the plane including the intermediate shaft 24 and the output shaft 25. It is configured so as to be arranged.
【0040】また、図6に示される自動車用操舵装置2
0C及び図7に示される自動車用操舵装置20Dは、ス
テアリング操舵角がゼロであるとき、第1のフック継手
30の入力軸側ヨーク27を入力軸23と中間軸24を
含む平面に対して垂直となるよう配置すると共に、第2
のフック継手31の出力軸側ヨーク33を中間軸24と
出力軸25を含む平面に対して垂直となるよう配置した
構成とされている。The vehicle steering system 2 shown in FIG.
7C, the steering yoke 27 of the first hook joint 30 is perpendicular to the plane including the input shaft 23 and the intermediate shaft 24 when the steering angle is zero. And the second
The output shaft side yoke 33 of the hook joint 31 is arranged to be perpendicular to a plane including the intermediate shaft 24 and the output shaft 25.
【0041】従って、図4及び図5に示される自動車用
操舵装置20A,20Bでは、図2を用いて説明した理
由により、中間軸24に曲げモーメントが発生する。ま
た同様の理由により、図6及び図7に示される自動車用
操舵装置20C,20Dでは入力軸23及び出力軸25
に曲げモーメントが発生する。よって、ゴムカップリン
グ40の配設位置を曲げモーメントが発生する軸に配設
する構成と、曲げモーメントが発生しない軸に配設する
構成が考えられる。Therefore, in the vehicle steering devices 20A and 20B shown in FIGS. 4 and 5, a bending moment is generated on the intermediate shaft 24 for the reason described with reference to FIG. For the same reason, in the vehicle steering devices 20C and 20D shown in FIGS.
Generates a bending moment. Therefore, a configuration in which the rubber coupling 40 is disposed on a shaft where a bending moment is generated, and a configuration where the rubber coupling 40 is disposed on a shaft where a bending moment is not generated can be considered.
【0042】そこで、図4及び図6に示される自動車用
操舵装置20A,20Cは曲げモーメントが発生しない
軸にゴムカップリング40を配設した構成とされてお
り、また図5及び図7に示される自動車用操舵装置20
B,20Dは曲げモーメントが発生する軸にゴムカップ
リング40を配設した構成とされている。尚、図4に示
す構成ではゴムカップリング40を出力軸25に配設し
た構成を示しているが、ゴムカップリング40を入力軸
23に配設しても等価捩じりバネ定数は等しい値とな
る。同様に、図7においてゴムカップリング40を入力
軸23に配設しても、等価捩じりバネ定数は出力軸25
に配設した構成と等しい値となる。Therefore, the steering devices 20A and 20C for automobiles shown in FIGS. 4 and 6 have a structure in which a rubber coupling 40 is disposed on a shaft where no bending moment is generated, and shown in FIGS. 5 and 7. Vehicle steering system 20
B and 20D have a configuration in which a rubber coupling 40 is disposed on a shaft where a bending moment is generated. Although the configuration shown in FIG. 4 shows a configuration in which the rubber coupling 40 is provided on the output shaft 25, the equivalent torsion spring constant is the same even if the rubber coupling 40 is provided on the input shaft 23. Becomes Similarly, even if the rubber coupling 40 is provided on the input shaft 23 in FIG.
It is the same value as the configuration arranged in
【0043】上記のように、各フック継手30,31の
構成及びゴムカップリング40の配設位置により、自動
車用操舵装置の構成は図4乃至図7に示される4つのケ
ースに分類される。そこで、この各構成の自動車用操舵
装置20A〜20Dの夫々に対して等価捩じりバネ定数
を求める公式を算出し、これに自動車用操舵装置20A
〜20Dの特性(例えば、交差角φ等)及びゴムカップ
リング40の特性(例えば曲げ剛性をKθM 等)の具体
的値を代入してステアリング系の等価捩じりバネ定数を
求めた。そして、ステアリング系の各フック継手が所定
の交差角φを持った時のゴムカップリング40の単体バ
ネ定数を100とした場合の上記各等価捩じりバネ定数
を指数表示した結果を下表に示す。尚、下表の結果は、
交差角φを一定とした時の値である。そのため、交差角
φが変われば下表も変化する。As described above, the configuration of the vehicle steering system is classified into four cases shown in FIGS. 4 to 7 according to the configuration of each of the hook joints 30 and 31 and the arrangement position of the rubber coupling 40. Therefore, a formula for calculating an equivalent torsion spring constant is calculated for each of the vehicle steering devices 20A to 20D of each configuration, and the formula is calculated based on the formula.
Characteristics of ~20D (e.g., intersection angle φ, etc.) to determine the equivalent torsional spring rate of the steering system by substituting specific values of the characteristics of and the rubber coupling 40 (for example, bending stiffness K [theta M, etc.). The following table shows the results of exponentially displaying the equivalent torsion spring constants when the single spring constant of the rubber coupling 40 is 100 when each hook joint of the steering system has a predetermined intersection angle φ. Show. The results in the table below are
This is a value when the intersection angle φ is fixed. Therefore, if the intersection angle φ changes, the following table also changes.
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】表1の結果より、図7に示した自動車用操
舵装置20Dが最も等価捩じりバネ定数が低いことが判
る(この構成は、図2に示す自動車用操舵装置20と同
一の構成である)。即ち、車両直進時のステアリング操
舵角がゼロであるとき、第1のフック継手30の入力軸
側ヨーク27を入力軸23と中間軸24を含む平面に対
して垂直となるよう配置すると共に、第2のフック継手
31の出力軸側ヨーク33を中間軸24と出力軸25を
含む平面に対して垂直となるよう配置した構成とし、か
つ曲げモーメントが発生する軸(出力軸25或いは入力
軸23)にゴムカップリング40を配設することによ
り、等価捩じりバネ定数を低くすることができる。From the results shown in Table 1, it can be seen that the vehicle steering device 20D shown in FIG. 7 has the lowest equivalent torsion spring constant (this configuration is the same as that of the vehicle steering device 20 shown in FIG. 2). Is). That is, when the steering angle at the time of straight traveling of the vehicle is zero, the input shaft side yoke 27 of the first hook joint 30 is arranged to be perpendicular to the plane including the input shaft 23 and the intermediate shaft 24, and The output shaft side yoke 33 of the second hook joint 31 is arranged to be perpendicular to a plane including the intermediate shaft 24 and the output shaft 25, and a shaft (an output shaft 25 or an input shaft 23) where a bending moment is generated. By disposing the rubber coupling 40 in the above, the equivalent torsion spring constant can be reduced.
【0046】このように、等価捩じりバネ定数を低くす
ることができることにより、車輪が強制振動した際に発
生するピニオン35の回転振動をゴムカップリング40
で吸収させることが可能となり、よってゴムカップリン
グ40よりステアリング側においては振動は発生せずフ
ラッタの発生を防止することができる。As described above, since the equivalent torsion spring constant can be reduced, the rotational vibration of the pinion 35 generated when the wheel is forcibly vibrated can be reduced.
Therefore, no vibration is generated on the steering side of the rubber coupling 40, and the occurrence of flutter can be prevented.
【0047】また、上記したように図7に示した自動車
用操舵装置20Dが最も等価捩じりバネ定数が低く、よ
って最も有効にフラッタの発生を防止することができる
が、図5に示した自動車用操舵装置20Bにおいても等
価捩じりバネ定数の低減が認められる。即ち、車両直進
時のステアリング操舵角がゼロであるとき、第1のフッ
ク継手30の中間軸側ヨーク28を入力軸23と中間軸
24を含む平面に対して垂直となるよう配置すると共
に、第2のフック継手31の中間軸側ヨーク32を中間
軸24と出力軸25を含む平面に対して垂直となるよう
配置し、かつ曲げモーメントが発生する軸(中間軸2
4)にゴムカップリング40を配設した構成であって
も、自動車用操舵装置20Dに対して若干その特性は悪
いものの、フラッタの発生を防止することができる。As described above, the steering apparatus 20D for an automobile shown in FIG. 7 has the lowest equivalent torsion spring constant, and thus can most effectively prevent the occurrence of flutter. The reduction of the equivalent torsion spring constant is also recognized in the vehicle steering device 20B. That is, when the steering angle at the time of straight traveling of the vehicle is zero, the intermediate shaft side yoke 28 of the first hook joint 30 is arranged to be perpendicular to the plane including the input shaft 23 and the intermediate shaft 24, and The second shaft joint yoke 32 of the second hook joint 31 is disposed so as to be perpendicular to a plane including the intermediate shaft 24 and the output shaft 25, and the shaft (the intermediate shaft 2) where a bending moment is generated.
Even in the configuration in which the rubber coupling 40 is provided in 4), the flutter can be prevented from occurring although the characteristics are slightly worse than the vehicle steering device 20D.
【0048】一方、観点を変えると、図4及び図6に示
した自動車用操舵装置20A,20Cは等価捩じりバネ
定数が大きいため、ステアリング操舵角がゼロ近傍(即
ち、ニュートラル付近)におけるハンドル操作の剛性を
高めることができる。よって、図4及び図6に示す自動
車用操舵装置20A,20Cは、ニュートラル付近のス
テアリングフィールを重視する車両に適用した場合に効
果が大である。On the other hand, from a different point of view, the steering devices 20A and 20C shown in FIGS. 4 and 6 have a large equivalent torsion spring constant, so that the steering wheel at a steering angle near zero (ie, near neutral). The rigidity of the operation can be increased. Therefore, the vehicle steering devices 20A and 20C shown in FIGS. 4 and 6 have a large effect when applied to a vehicle that places importance on the steering feel near neutral.
【0049】ところで、自動車用操舵装置20Dの構成
では、上記のように等価捩じりバネ定数が低く有効にフ
ラッタの発生を防止することができるが、等価捩じりバ
ネ定数の低下はフラッタが発生するステアリング操舵角
がゼロ近傍領域(以下、この領域をフラッタ領域とい
う)ばかりではなく、車両方向を変更するためにステア
リング21を操作した領域(以下、この領域を操舵領域
という)においても影響を及ぼす。このように操舵領域
においても等価捩じりバネ定数が低いと、ステアリング
操作力がゴムカップリング40で吸収され応答性が悪化
し操安性が低下するおそれがある。By the way, in the configuration of the vehicle steering apparatus 20D, as described above, the equivalent torsion spring constant is low, and the flutter can be effectively prevented. The generated steering angle is affected not only in a region near zero (hereinafter, this region is referred to as a flutter region), but also in a region in which the steering wheel 21 is operated to change the vehicle direction (hereinafter, this region is referred to as a steering region). Exert. If the equivalent torsion spring constant is low even in the steering region as described above, the steering operation force is absorbed by the rubber coupling 40, and the responsiveness may be degraded and the steerability may be degraded.
【0050】しかるに、この問題点は図8に示すゴムカ
ップリングユニット45を用いることにより解決するこ
とができる。このゴムカップリングユニット45は、第
2のフック継手31の一部を構成するフランジ46と出
力軸25に一体的に形成された鍔部47との間にゴムカ
ップリング40を配設した構成とされている。また、フ
ランジ46の中央位置には所定の径寸法を有した小孔4
8が形成されており、この小孔48内に出力軸25の先
端部に軸方向に延出するよう設けられたセンタリングシ
ャフト49が挿入されるよう構成されている。尚、小孔
48の内壁には耐磨耗性に優れたストッパー50が配設
されている。However, this problem can be solved by using the rubber coupling unit 45 shown in FIG. The rubber coupling unit 45 has a configuration in which the rubber coupling 40 is disposed between a flange 46 that forms a part of the second hook joint 31 and a flange 47 that is formed integrally with the output shaft 25. Have been. A small hole 4 having a predetermined diameter is provided at the center of the flange 46.
The centering shaft 49 provided at the tip of the output shaft 25 so as to extend in the axial direction is inserted into the small hole 48. A stopper 50 having excellent wear resistance is provided on the inner wall of the small hole 48.
【0051】ゴムカップリングユニット45を上記構成
とすることにより、センタリングシャフト49は小孔4
8の内部において変位可能な構成となる。即ち、センタ
リングシャフト49とストッパー50との間に形成され
る間隙分だけセンタリングシャフト49は小孔48内で
変位することができる。この間隙の大きさは、上記した
フラッタ領域に対応するよう構成されている。With the rubber coupling unit 45 having the above configuration, the centering shaft 49 is
8 is displaceable inside. That is, the centering shaft 49 can be displaced in the small hole 48 by the gap formed between the centering shaft 49 and the stopper 50. The size of the gap is configured to correspond to the flutter area described above.
【0052】従って、上記構成のゴムカップリングユニ
ット45では、センタリングシャフト49がフランジ4
6と当接する前と当接した後とでゴムカップリング40
の等価捩じりバネ定数を変化させることができる。即
ち、センタリングシャフト49がフランジ46と当接す
る前においては、ゴムカップリング40は出力軸25で
発生する曲げモーメントにより折れ曲がり可能な状態と
なっており、よって等価捩じりバネ定数は低い値とな
る。Therefore, in the rubber coupling unit 45 having the above configuration, the centering shaft 49 is
6 before and after contact with the rubber coupling 40.
Can be changed. That is, before the centering shaft 49 comes into contact with the flange 46, the rubber coupling 40 is in a state where it can be bent by the bending moment generated in the output shaft 25, and thus the equivalent torsion spring constant becomes a low value. .
【0053】また、センタリングシャフト49がフラン
ジ46と当接した後においては、フランジ46と鍔部4
7との相対変位が規制されることによりゴムカップリン
グ40は折れ曲がりができない状態となる。よって、ゴ
ムカップリング40の等価捩じりバネ定数はゴムカップ
リング本来の(折れ曲がりが生じていない場合の)捩じ
りバネ定数となる。After the centering shaft 49 comes into contact with the flange 46, the flange 46 and the flange 4
The rubber coupling 40 cannot be bent because the relative displacement with respect to 7 is restricted. Therefore, the equivalent torsional spring constant of the rubber coupling 40 becomes the original torsional spring constant of the rubber coupling (when no bending occurs).
【0054】図9は、ゴムカップリングユニット45の
等価捩じりバネ特性を示している。前記したように、セ
ンタリングシャフト49とストッパー50との間に形成
される間隙の大きさはフラッタ領域と対応するよう構成
されている。従って、ゴムカップリングユニット45の
等価捩じりバネ特性は、フラッタの発生するおそれのあ
るフラッタ領域においては、ゴムカップリング40の等
価捩じりバネ定数は小さく、また車輪の操舵を行う操舵
領域においては大きい非線形の特性を有している。FIG. 9 shows the equivalent torsion spring characteristics of the rubber coupling unit 45. As described above, the size of the gap formed between the centering shaft 49 and the stopper 50 is configured to correspond to the flutter area. Therefore, the equivalent torsion spring characteristic of the rubber coupling unit 45 is such that the equivalent torsion spring constant of the rubber coupling 40 is small in the flutter region where flutter may occur, and the steering region in which the wheels are steered. Has a large non-linear characteristic.
【0055】この構成とすることにより、フラッタ領域
においてはゴムカップリング40の等価捩じりバネ特性
が小さいことより、車輪の強制振動によりピニオン35
に回転振動が発生しても、この回転振動はゴムカップリ
ング40で吸収できるためフラッタの発生を防止するこ
とができる。また、操舵領域においては、センタリング
シャフト49がフランジ46と当接することによりゴム
カップリング40の等価捩じりバネ特性は本来の値とな
っており、よって応答性の良好な操舵フィーリングを得
ることができる。With this configuration, in the flutter area, the equivalent torsion spring characteristic of the rubber coupling 40 is small, and the pinion 35 is caused by the forced vibration of the wheel.
Even if rotational vibration occurs, the rotational vibration can be absorbed by the rubber coupling 40, so that the occurrence of flutter can be prevented. In the steering region, the equivalent torsion spring characteristic of the rubber coupling 40 is an original value due to the centering shaft 49 abutting on the flange 46, so that a steering response with good responsiveness can be obtained. Can be.
【0056】即ち、上記構成とされたゴムカップリング
ユニット45を設けることにより、フラッタの低減と操
舵フィーリングの向上とを両立した自動車用操舵装置を
実現することができる。また、ゴムカップリングユニッ
トの構成は図8に示される構成に限定されるものではな
く、フラッタ領域と操舵領域においてゴムカップリング
の等価捩じりバネ定数を変更できるものであれば他の構
成としてもよい。図19乃至図24は、その具体例を示
している。尚、各図に示される部位は、図8に示した小
孔48とセンタリングシャフト49に相当する部位であ
る。That is, by providing the rubber coupling unit 45 having the above-described configuration, it is possible to realize a steering apparatus for an automobile that achieves both reduction of flutter and improvement of steering feeling. Further, the configuration of the rubber coupling unit is not limited to the configuration shown in FIG. 8, but may be any other configuration as long as the equivalent torsion spring constant of the rubber coupling can be changed in the flutter region and the steering region. Is also good. 19 to 24 show specific examples thereof. The parts shown in each figure are parts corresponding to the small holes 48 and the centering shaft 49 shown in FIG.
【0057】図19乃至図21に示す例は、円筒状の外
筒95内に円筒状の内筒96を挿入すると共に、この外
筒95と内筒96とをピン97により揺動可能に接続し
た構成としたものである。また、図20に示されるよう
に、外筒95の内壁には内筒96と対向するよう緩衝材
98(例えば、ゴム等によりなる)が配設されており、
この緩衝材98と内筒96との間には隙間dが形成され
るよう構成されている。In the example shown in FIGS. 19 to 21, a cylindrical inner cylinder 96 is inserted into a cylindrical outer cylinder 95, and the outer cylinder 95 and the inner cylinder 96 are swingably connected by pins 97. The configuration is as follows. As shown in FIG. 20, a cushioning member 98 (for example, made of rubber or the like) is provided on the inner wall of the outer cylinder 95 so as to face the inner cylinder 96.
A gap d is formed between the cushioning member 98 and the inner cylinder 96.
【0058】上記構成とすることにより、図21に示さ
れるように、外筒95と内筒96とはピン97を回動中
心として1自由度に回転変位することが可能となる。ま
た回転しうる範囲は隙間d及び緩衝材98の変形量の範
囲となる。しかるに、緩衝材98の変形量は微小である
ため、回転しうる範囲は隙間dと近似することができ
る。With the above configuration, as shown in FIG. 21, the outer cylinder 95 and the inner cylinder 96 can be rotationally displaced with one degree of freedom about the pin 97 as the center of rotation. The range of rotation is the range of the gap d and the amount of deformation of the cushioning material 98. However, since the amount of deformation of the cushioning member 98 is very small, the rotatable range can be approximated to the gap d.
【0059】また、ピン97の配設位置から外筒95の
端部までの距離をLとすると、外筒95と内筒96との
回転角度θ(以下、微小曲げ角θという)は、 tanθ=
d/Lで示される式で近似することができる。即ち、外
筒95と内筒96との微小曲げ角θは、隙間dとピン9
7の配設位置(距離Lと等価)を適宜選定することによ
り任意に設定することが可能となる。Assuming that the distance from the position where the pin 97 is provided to the end of the outer cylinder 95 is L, the rotation angle θ between the outer cylinder 95 and the inner cylinder 96 (hereinafter referred to as a minute bending angle θ) is tan θ =
It can be approximated by the equation shown by d / L. That is, the small bending angle θ between the outer cylinder 95 and the inner cylinder 96 is
7 can be arbitrarily set by appropriately selecting the arrangement position (equivalent to the distance L).
【0060】上記構成において、外筒95と内筒96と
からなる軸に曲げモーメントが発生した場合、内筒96
はピン97を回転中心として緩衝部材98を介して外筒
95と当接するまでを変位可能範囲として回転変位す
る。また当接した後は、外筒95と内筒96との回転は
規制され、両者95,96は剛体として見做すことがで
きる。In the above structure, when a bending moment is generated in the shaft composed of the outer cylinder 95 and the inner cylinder 96, the inner cylinder 96
Is rotationally displaced around the pin 97 as a center of rotation until a contact with the outer cylinder 95 via the buffer member 98 is made possible. After the contact, the rotation of the outer cylinder 95 and the inner cylinder 96 is restricted, and the two 95, 96 can be regarded as rigid bodies.
【0061】従って、図19乃至図21に示す構成で
は、内筒96が外筒95と当接するまでの領域がフラッ
タ領域となり、内筒96が外筒95と当接した後は操舵
領域となる。また、上記した微小曲げ角θは内筒96が
外筒95と当接した時の角度であるため、微小曲げ角θ
の大きさはフラッタ領域の範囲を規定することとなる。
更に、前記したように、微小曲げ角θは隙間dと距離L
を適宜選定することにより任意に設定することができ
る。よって、フラッタ領域の範囲は、隙間dと距離Lを
適宜選定することにより任意に設定することができる。Therefore, in the structure shown in FIGS. 19 to 21, the area until the inner cylinder 96 comes into contact with the outer cylinder 95 becomes a flutter area, and after the inner cylinder 96 comes into contact with the outer cylinder 95, it becomes a steering area. . Further, since the above-mentioned minute bending angle θ is an angle when the inner cylinder 96 comes into contact with the outer cylinder 95, the minute bending angle θ
Will define the range of the flutter area.
Further, as described above, the small bending angle θ is determined by the gap d and the distance L.
Can be set arbitrarily by selecting. Therefore, the range of the flutter region can be arbitrarily set by appropriately selecting the gap d and the distance L.
【0062】一方、図22乃至図24に示す例は、角柱
状の外筒99内に、角柱状の内筒100を挿入すると共
に、この外筒99と内筒100とを連結部材101(梨
地で示す)により揺動可能に接合した構成としたもので
ある。また、外筒99の端部近傍の内壁には内筒100
と対向するよう緩衝材102(例えば、ゴム等によりな
る)が配設されており、この緩衝材102と内筒100
との間には隙間が形成されるよう構成されている。On the other hand, in the example shown in FIGS. 22 to 24, a prismatic inner cylinder 100 is inserted into a prismatic outer cylinder 99, and the outer cylinder 99 and the inner cylinder 100 are connected to a connecting member 101 (pear cloth). (Shown in FIG. 2) so as to be able to swing. The inner wall near the end of the outer cylinder 99 has an inner cylinder 100
A cushioning material 102 (for example, made of rubber or the like) is provided so as to face the cushioning member 102 and the inner cylinder 100.
Is formed so as to form a gap between them.
【0063】即ち、内筒100は連結部材101に支持
されることにより、後述するように曲げモーメント等の
外力が印加されていない状態においては、外筒99に対
し対向離間した状態となるよう構成されている。尚、図
23は図22におけるA−A矢視図であり、図24は図
22におけるB−B矢視図である。That is, since the inner cylinder 100 is supported by the connecting member 101, the inner cylinder 100 is opposed to and separated from the outer cylinder 99 when no external force such as a bending moment is applied as described later. Have been. Note that FIG. 23 is a view taken along the line AA in FIG. 22, and FIG. 24 is a view taken along the line BB in FIG.
【0064】連結部材101は、ゴム等のバネとして機
能する材料により形成されており、そのバネ定数は印加
される負荷の方向により異方性を有する構成とされてい
る。具体的には、図22に矢印Xで示す軸方向に対する
バネ定数KX は小さく設定されており、よって連結部材
101のX方向に対する剛性は小さくなっている。ま
た、図22に矢印Yで示す軸方向に対するバネ定数KY
は大きく設定されており、よって連結部材101のY方
向に対する剛性は大きくなっている。更に、図22に矢
印Mで示す曲げ方向に対するバネ定数KM は小さく設定
されており、よって連結部材101の曲げ方向に対する
剛性は小さくなっている。The connecting member 101 is formed of a material that functions as a spring, such as rubber, and has a structure in which the spring constant has anisotropy depending on the direction of the applied load. Specifically, the spring constant K X in the axial direction indicated by the arrow X in FIG. 22 is set small, and thus the rigidity of the connecting member 101 in the X direction is small. Further, the spring constant K Y with respect to the axial direction indicated by the arrow Y in FIG. 22
Is set large, so that the rigidity of the connecting member 101 in the Y direction is increased. Further, the rigidity against bending direction of the spring constant K M is set to be smaller, thus connecting member 101 with respect to the bending direction indicated by the arrow M in FIG. 22 is small.
【0065】尚、緩衝材102は、外筒99と内筒10
0との衝突を防止するために設けられたものであり、連
結部材101と異なりバネ定数は異方性を有してはおら
ず、またそのバネ定数も小さく設定されている。上記構
成において、外筒99と内筒100とからなる軸に曲げ
モーメントが発生した場合、内筒100は連結部材10
1に接続されているため、連結部材101を可撓変形さ
せつつ緩衝部材102を介して外筒99と当接するまで
変位する。また当接した後は、外筒99と内筒100の
変位は規制されるため、剛体として見做すことができ
る。The cushioning member 102 is formed by the outer cylinder 99 and the inner cylinder 10.
This is provided to prevent collision with zero, and unlike the connecting member 101, the spring constant does not have anisotropy, and the spring constant is set small. In the above configuration, when a bending moment is generated in the shaft composed of the outer cylinder 99 and the inner cylinder 100, the inner cylinder 100 is connected to the connecting member 10
1, the connection member 101 is displaced while being flexibly deformed until the connection member 101 comes into contact with the outer cylinder 99 via the buffer member 102. Further, after the contact, the displacement of the outer cylinder 99 and the inner cylinder 100 is regulated, so that it can be regarded as a rigid body.
【0066】従って、図22に示す構成では、内筒10
0が外筒99と当接するまでの領域がフラッタ領域とな
り、内筒100が外筒99と当接した後は操舵領域とな
る。また、図22に示す構成では、前記した図19乃至
図21に示した構成と異なり内筒100と外筒99との
相対変位は1自由度に限定させるものではなく自在に変
位できるため、自動車用操舵装置に対する取り付け性を
向上、及びピン97に過剰な負荷が印加されることを防
止することができる。Therefore, in the configuration shown in FIG.
An area until 0 comes into contact with the outer cylinder 99 becomes a flutter area, and after the inner cylinder 100 comes into contact with the outer cylinder 99, it becomes a steering area. Further, in the configuration shown in FIG. 22, unlike the configurations shown in FIGS. 19 to 21, the relative displacement between the inner cylinder 100 and the outer cylinder 99 is not limited to one degree of freedom but can be freely displaced. It is possible to improve the attachment to the steering device and to prevent an excessive load from being applied to the pin 97.
【0067】更に、図22に示す構成においてフラッタ
領域の範囲を調整するには、連結部材101のY方向に
対するバネ定数KY の大きさ,曲げ方向に対するバネ定
数K M の大きさを調整することにより、また前記した図
19乃至図21に示した構成と同様に隙間dと距離Lを
適宜選定することにより任意に設定することができる。
よって、フラッタ領域の範囲を自由度を持って設定する
ことができる。Further, in the configuration shown in FIG.
To adjust the range of the region, the connecting member 101 can be adjusted in the Y direction.
Spring constant KYOf spring for size and bending direction
Number K MBy adjusting the size of
Similarly to the configuration shown in FIGS. 19 to 21, the gap d and the distance L
It can be set arbitrarily by appropriately selecting.
Therefore, the range of the flutter area is set with a degree of freedom.
be able to.
【0068】一方、前記したように、連結部材101の
矢印Xで示す軸方向に対するバネ定数KX は小さく設定
されており、よって連結部材101のX方向に対する剛
性は小さくなっている。従って、ギヤボックス26等か
ら出力軸25を介して外筒99に伝達してくる振動(図
中X方向に伝達される振動。所謂、縦振動)は、連結部
材101によって吸収される。このため、上記縦振動が
内筒100(中間軸24)に伝達することを防止できる
ため、この縦振動に起因して室内に発生する騒音(例え
ば、シュー音)を防止することができる。On the other hand, as described above, the spring constant K X of the connecting member 101 in the axial direction indicated by the arrow X is set to be small, so that the rigidity of the connecting member 101 in the X direction is small. Therefore, vibration transmitted from the gear box 26 or the like to the outer cylinder 99 via the output shaft 25 (vibration transmitted in the X direction in the drawing, so-called longitudinal vibration) is absorbed by the connecting member 101. For this reason, the transmission of the longitudinal vibration to the inner cylinder 100 (the intermediate shaft 24) can be prevented, so that noise (for example, shoe noise) generated indoors due to the longitudinal vibration can be prevented.
【0069】上記したように、図19乃至図24に示す
構成をゴムカップリングに代えて用いることによって
も、フラッタ領域においてフラッタの発生を防止するこ
とができ、また操舵領域においては応答性の良好な操舵
フィーリングを得ることができる。また、図19乃至図
24に示す構成は、図8に示したゴムカップリングに比
べて簡単な構成となっているため、自動車用操舵装置の
コスト低減及び組み立て作業の容易化を図ることができ
る。As described above, by using the structure shown in FIGS. 19 to 24 in place of the rubber coupling, it is possible to prevent the occurrence of flutter in the flutter region, and to improve the responsiveness in the steering region. A good steering feeling can be obtained. Further, since the configuration shown in FIGS. 19 to 24 has a simple configuration as compared with the rubber coupling shown in FIG. 8, it is possible to reduce the cost of the steering apparatus for an automobile and to facilitate the assembly work. .
【0070】尚、図19乃至図24において、外筒9
5,99及び内筒96,100の形状は円筒状及び角柱
状に限定されるものではなく、他の形状(例えば、三角
柱形状)にしてもよい。また、図22乃至図24に示す
例では、内筒100の先端部に連結部材101を配設す
ると共に外筒99の端部に緩衝材102を配設した構成
としたが、連結部材101と緩衝材102の配設位置は
これに限定されるものではなく、例えば連結部材101
と緩衝材102との位置を逆に配置した構成としても同
様の効果を得ることができる。19 to 24, the outer cylinder 9
The shapes of the 5, 99 and the inner cylinders 96, 100 are not limited to cylindrical and prismatic shapes, but may be other shapes (for example, triangular prism shapes). Further, in the example shown in FIGS. 22 to 24, the connecting member 101 is provided at the distal end of the inner cylinder 100 and the cushioning material 102 is provided at the end of the outer cylinder 99. The arrangement position of the cushioning material 102 is not limited to this.
The same effect can be obtained by a configuration in which the positions of the and the cushioning material 102 are reversed.
【0071】図10乃至図13は、図1に示した自動車
用操舵装置20(これは、前記したように図7に示した
自動車用操舵装置20Dと同一構成である)に対し、フ
ラッタの低減を実証する実験を行った際の実験結果を示
している。図10は、自動車用操舵装置20においてギ
ヤボックス26を固定し、ラックバー36を加振した場
合における、ステアリング回転角とピニオン回転角との
比を示している。同図において、横軸はラックバー36
に印加した加振周波数を示しており、縦軸はステアリン
グ回転角とピニオン回転角との比を示している。また、
実線で示す特性が自動車用操舵装置20の特性であり、
破線で示すのが従来の自動車用操舵装置の特性である。FIGS. 10 to 13 show a reduction in flutter with respect to the vehicle steering device 20 shown in FIG. 1 (which has the same configuration as the vehicle steering device 20D shown in FIG. 7 as described above). Shows the experimental results when an experiment was performed to verify the above. FIG. 10 shows the ratio between the steering rotation angle and the pinion rotation angle when the gear box 26 is fixed and the rack bar 36 is vibrated in the vehicle steering system 20. In the figure, the horizontal axis represents the rack bar 36.
, And the vertical axis indicates the ratio between the steering rotation angle and the pinion rotation angle. Also,
The characteristic shown by the solid line is the characteristic of the vehicle steering device 20,
The dashed lines show the characteristics of the conventional automobile steering system.
【0072】同図に示されるように、本実施例に係る自
動車用操舵装置20では従来構成の自動車用操舵装置に
比べ、略全体にわたりステアリング回転角とピニオン回
転角との比は低くなっており、特にフラッタが発生する
フラッタ周波数においては約6.7dBも低くなってい
ることがわかる。よって、同図より従来構成の自動車用
操舵装置に比べて本実施例に係る自動車用操舵装置20
の方がフラッタの発生が抑制されていることが判る。As shown in the drawing, the ratio between the steering rotation angle and the pinion rotation angle is substantially lower in the vehicle steering system 20 according to the present embodiment than in the conventional vehicle steering system. In particular, it can be seen that the flutter frequency is as low as about 6.7 dB at the flutter frequency where flutter occurs. Therefore, as shown in the figure, the vehicle steering device 20 according to the present embodiment is compared with the conventional vehicle steering device.
It can be seen that fluttering is more suppressed.
【0073】また図11は自動車用操舵装置20を車両
に実車した場合の特性を示しており、具体的にはフラッ
タを強制的に発生させるために予めアンバランスとされ
た車輪を自動車用操舵装置20に取り付け、この自動車
用操舵装置20を車両に搭載した場合におけるフラッタ
の発生状態を調べた結果を示している。実験方法として
は、上記の自動車用操舵装置20を搭載した車両をシャ
シーローラ上で走行させ、この際発生するフラッタをス
テアリング周方向加速度として検出した。尚、同図には
比較のために従来構成の自動車用操舵装置の特性も示し
ている(左側に示す)。FIG. 11 shows the characteristics when the vehicle steering system 20 is actually mounted on a vehicle. Specifically, the unbalanced wheels are used to forcibly generate flutter. 20 shows the result of examining the state of flutter occurrence when the vehicle steering device 20 is mounted on a vehicle. As an experimental method, a vehicle equipped with the above-described vehicle steering device 20 was driven on a chassis roller, and flutter generated at this time was detected as steering circumferential acceleration. The figure also shows, for comparison, the characteristics of a conventional vehicle steering system (shown on the left).
【0074】同図から明らかなように、実車状態におて
も従来構成の自動車用操舵装置に比べて本実施例に係る
自動車用操舵装置20の方がフラッタの発生が低減され
ていることが判る。また、その低減率も44%と非常に
大きな低減率となっている。従って図11に示す実験結
果より、実車状態であっても本実施例に係る自動車用操
舵装置20を適用することにより大幅にフラッタの発生
を抑制できることが実証された。As is apparent from FIG. 7, even in the actual vehicle state, the occurrence of flutter is reduced in the vehicle steering device 20 according to the present embodiment as compared with the vehicle steering device having the conventional configuration. I understand. In addition, the reduction rate is a very large reduction rate of 44%. Therefore, the experimental results shown in FIG. 11 demonstrate that the flutter can be greatly suppressed by applying the vehicle steering system 20 according to the present embodiment even in the actual vehicle state.
【0075】更に、図12及び図13は操舵フィーリン
グへの影響について行った実験結果を示している。尚、
図12は本実施例に係る自動車用操舵装置20の操舵フ
ィーリング特性を示しており、図13は従来の自動車用
操舵装置の操舵フィーリング特性を示している。また、
各図において横軸は操舵角MAであり、縦軸は操舵トル
クMTを示している。FIGS. 12 and 13 show the results of experiments conducted on the influence on the steering feeling. still,
FIG. 12 shows the steering feeling characteristics of the vehicle steering system 20 according to the present embodiment, and FIG. 13 shows the steering feeling characteristics of the conventional vehicle steering system. Also,
In each figure, the horizontal axis represents the steering angle MA, and the vertical axis represents the steering torque MT.
【0076】操舵フィーリングは、操舵角MAに対する
操舵トルクMTの傾きと、ヒステリシス幅とにより判断
することができる。そこで、図12に示す本実施例に係
る自動車用操舵装置20の操舵フィーリング特性と図1
3に示す従来の自動車用操舵装置の操舵フィーリング特
性とを比べると、各特性は類似しており、操舵角MAに
対する操舵トルクMTの傾き及びヒステリシス幅は略等
しい値となっている。従って、ゴムカップリング40を
設けた本実施例に係る自動車用操舵装置20も従来構成
の自動車用操舵装置と略同等の操舵フィーリングを得る
ことができることが判る。The steering feeling can be determined from the inclination of the steering torque MT with respect to the steering angle MA and the hysteresis width. Therefore, the steering feeling characteristics of the vehicle steering system 20 according to the present embodiment shown in FIG.
3, the characteristics are similar, and the inclination of the steering torque MT with respect to the steering angle MA and the hysteresis width have substantially the same value. Accordingly, it is understood that the steering apparatus 20 for a vehicle according to the present embodiment in which the rubber coupling 40 is provided can obtain a steering feeling substantially equivalent to that of the conventional vehicle steering apparatus.
【0077】よって、上記した各実験結果より、本実施
例に係る自動車用操舵装置20によれば、フラッタの発
生を確実に抑制できると共に良好な操舵フィーリング特
性を維持することができることが実証された。尚、上記
してきた実施例では、自動車用操舵装置20として入力
軸23,中間軸24及び出力軸25の3本の軸によりス
テアリングシャフト22を構成した例を示したが、本発
明は2本の軸を一つのフック継手で連結した構成の自動
車用操舵装置(いわゆる2リンク式の操舵装置)に適用
することも可能である。From the results of the above experiments, it has been proved that the vehicle steering system 20 according to the present embodiment can reliably suppress the occurrence of flutter and maintain good steering feeling characteristics. Was. In the embodiment described above, an example is shown in which the steering shaft 22 is constituted by the three shafts of the input shaft 23, the intermediate shaft 24, and the output shaft 25 as the vehicle steering device 20, but the present invention is composed of two steering shafts. It is also possible to apply the present invention to an automobile steering system (a so-called two-link type steering system) in which the shafts are connected by one hook joint.
【0078】即ち、車両直進時のステアリングの操舵角
がゼロである時、上記2本の軸を含む平面に対してフッ
ク継手を構成するヨークの一方が略垂直となるよう配置
し、この垂直となるよう配置されたヨークを持つ軸側に
ゴムカップリング(低剛性部材)を配設することによ
り、曲げモーメントによりゴムカップリングに曲げ変形
を生じさせることができ、よって等価捩じりバネ定数を
低減することができる。これにより、ピニオンの回転振
動をゴムカップリングで吸収することが可能となり、ス
テアリングにフラッタが発生することを防止することが
できる。That is, when the steering angle of the steering when the vehicle is traveling straight is zero, one of the yokes constituting the hook joint is disposed so as to be substantially perpendicular to the plane including the two shafts. By arranging the rubber coupling (low-rigid member) on the shaft side having the yoke arranged so as to be able to cause bending deformation of the rubber coupling by the bending moment, the equivalent torsion spring constant can be reduced. Can be reduced. Thereby, the rotational vibration of the pinion can be absorbed by the rubber coupling, and fluttering of the steering can be prevented.
【0079】続いて、本発明の第2実施例について説明
する。図14及び図15は本発明の第2実施例である自
動車用操舵装置60を示している。図14は自動車用操
舵装置60の要部を拡大して示しており、また図15は
自動車用操舵装置60の全体構成を示している。尚、図
14及び図15において第1実施例に係る自動車用操舵
装置20と同一構成については同一符号を附してその説
明を省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. 14 and 15 show a vehicle steering system 60 according to a second embodiment of the present invention. FIG. 14 shows an enlarged view of a main part of the vehicle steering device 60, and FIG. 15 shows the entire configuration of the vehicle steering device 60. 14 and 15, the same components as those of the vehicle steering system 20 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0080】本実施例においてもステアリングシャフト
62は、入力軸63,中間軸64,出力軸65の3本の
軸により構成されており、入力軸23の上端部にはステ
アリング21が配設され、また出力軸25の下端はギヤ
ボックス26に接続されている。また、ステアリング2
1が取り付けられた入力軸63は車両に軸支された構成
とされており、従って後述するようにギヤボックス26
に並進振動が生じても、入力軸63はこの振動により変
位しない構成とされている(但し、中間軸64,出力軸
65はギヤボックス26に並進振動により変位する)。
また、入力軸63と中間軸64は第1のフック継手70
により連結され、また中間軸64と出力軸65は第2の
フック継手71により連結された構成とされている。Also in this embodiment, the steering shaft 62 is composed of three shafts: an input shaft 63, an intermediate shaft 64, and an output shaft 65. The steering shaft 21 is provided at the upper end of the input shaft 23. The lower end of the output shaft 25 is connected to a gear box 26. Also, steering 2
1 is mounted on the vehicle so that the input shaft 63 is supported by the vehicle.
, The input shaft 63 is not displaced by this vibration (however, the intermediate shaft 64 and the output shaft 65 are displaced by the translation vibration in the gear box 26).
The input shaft 63 and the intermediate shaft 64 are connected to the first hook joint 70.
, And the intermediate shaft 64 and the output shaft 65 are connected by a second hook joint 71.
【0081】第1のフック継手70は、入力軸63と一
体的に回転する入力軸側ヨーク67と、中間軸64の上
端部に形成され中間軸64と一体的に回転する中間軸側
ヨーク68と、この両ヨーク67,68に回転自在に連
結された十字ピン69(ピン69a,69bにより構成
される)等により構成されている。The first hook joint 70 has an input shaft side yoke 67 which rotates integrally with the input shaft 63, and an intermediate shaft side yoke 68 which is formed at the upper end of the intermediate shaft 64 and rotates integrally with the intermediate shaft 64. And a cross pin 69 (configured by pins 69a and 69b) rotatably connected to the yokes 67 and 68.
【0082】また、第2のフック継手71は、中間軸6
4の下端部に形成され中間軸64と一体的に回転する中
間軸側ヨーク72と、出力軸65と一体的に回転する出
力軸側ヨーク73と、この両ヨーク72,73に回転自
在に連結された十字ピン74(ピン74a,74bによ
り構成される)等により構成されている。Further, the second hook joint 71 is
An intermediate shaft side yoke 72 formed at the lower end of the shaft 4 and rotating integrally with the intermediate shaft 64, an output shaft side yoke 73 rotating integrally with the output shaft 65, and rotatably connected to the yokes 72 and 73. And a cross pin 74 (configured by pins 74a and 74b).
【0083】上記各構成要素よりなる自動車用操舵装置
60において、本実施例では車両直進時のステアリング
の操舵角がゼロである時、上記第1のフック継手71と
第2のフック継手72で連結される入力軸63,中間軸
64,出力軸65を夫々同一平面S2(図14に示す)
内に配置すると共に、入力軸側ヨーク67と出力軸側ヨ
ーク73を共に平面S2に対して垂直となるよう配置し
たことを特徴とするものである。In this embodiment, when the steering angle of the vehicle when the vehicle is traveling straight is zero, the first and second hook joints 71 and 72 are connected to each other. The input shaft 63, the intermediate shaft 64, and the output shaft 65 are respectively in the same plane S2 (shown in FIG. 14).
And the input shaft side yoke 67 and the output shaft side yoke 73 are both arranged to be perpendicular to the plane S2.
【0084】上記のように入力軸63,中間軸64,出
力軸65,第1及び第2のフック継手71,72を構成
することにより、図14に示されるように第1のフック
継手70を構成する十字ピン69と第2のフック継手7
1を構成する十字ピン74とは、互いに3次元で平行に
対向した状態となる。詳述すれば、十字ピン69の縦方
向に延在するピン69aと十字ピン74の縦方向に延在
するピン74aとは互いに平行となり、十字ピン69の
横方向に延在するピン69bと十字ピン74の横方向に
延在するピン74bも互いに平行となる。従って上記構
成することにより、ピン69aとピン74aは四節平行
リンク形成し、同様にピン69bとピン74bも四節平
行リンク形成する。By configuring the input shaft 63, the intermediate shaft 64, the output shaft 65, and the first and second hook joints 71 and 72 as described above, the first hook joint 70 is formed as shown in FIG. Cross Pin 69 and Second Hook Joint 7 Constituting
The cross pin 74 that constitutes 1 faces three-dimensionally and parallel to each other. More specifically, the pin 69a extending in the vertical direction of the cross pin 69 and the pin 74a extending in the vertical direction of the cross pin 74 are parallel to each other, and the pin 69b extending in the horizontal direction of the cross pin 69 and the cross The pins 74b extending in the lateral direction of the pins 74 are also parallel to each other. Therefore, with the above configuration, the pin 69a and the pin 74a form a four-node parallel link, and similarly, the pin 69b and the pin 74b also form a four-node parallel link.
【0085】続いて、車輪に強制振動が発生しギヤボッ
クス26が並進振動した場合における自動車用操舵装置
60の動作について説明する。車輪に強制振動が発生し
ギヤボックス26に並進振動が発生すると、この並進振
動は各軸63〜65及び第1及び第2のフック継手7
0,71に作用する。しかるに、前記したように第1の
フック継手70を構成する十字ピン69と第2のフック
継手71を構成する十字ピン74とは互いに3次元で平
行に対向した状態となっている。従って、ギヤボックス
26に並進振動により出力軸65が上下方向,前後方
向,左右方向(図15に夫々矢印で示す)に移動して
も、この並進振動は各フック継手70,71で回転振動
に変換されることはない。Next, the operation of the vehicle steering system 60 in the case where forced vibration occurs in the wheels and the gear box 26 undergoes translational vibration will be described. When forced vibration is generated in the wheel and translational vibration is generated in the gear box 26, the translational vibration is generated by the shafts 63 to 65 and the first and second hook joints 7.
Acts on 0,71. However, as described above, the cross pin 69 forming the first hook joint 70 and the cross pin 74 forming the second hook joint 71 face each other in three dimensions and in parallel. Therefore, even if the output shaft 65 moves in the vertical direction, the front-rear direction, and the left-right direction (indicated by arrows in FIG. 15) in the gear box 26 due to the translational vibration, the translational vibration is converted into rotational vibration by the respective hook joints 70, 71. It is not converted.
【0086】ここで、上記の事項を明確化するために、
図14に示す状態より各十字ピン69,74を夫々90
°回転させた構成の自動車用操舵装置80を図18に示
す。尚、同図において図14に示した構成と対応する構
成については同一符号を附している。Here, in order to clarify the above matter,
From the state shown in FIG.
FIG. 18 shows an automotive steering system 80 having a configuration rotated by degrees. In the figure, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components shown in FIG.
【0087】このように、各十字ピン69,74を90
°回転させた構成の自動車用操舵装置80では、交差角
φに起因して、十字ピン69を構成するピン69bと十
字ピン74を構成するピン74bとが平行にならなくな
る。よって、この構成の自動車用操舵装置80において
ギヤボックス26に左右方向の変位(図中、矢印Hで示
す)が発生すると、この変位は第1及び第2のフック継
手70,71において入力軸63の回転成分に変換され
てしまい、入力軸63には図に矢印Nで示す回転が発生
してしまう。よって、ギヤボックス26の並進振動によ
り入力軸63には回転振動が発生し、ステアリング21
にフラッタが発生する。As described above, each cross pin 69, 74 is
In the vehicle steering device 80 rotated by °, the pin 69b of the cross pin 69 and the pin 74b of the cross pin 74 do not become parallel due to the intersection angle φ. Therefore, when the gear box 26 is displaced in the left-right direction (indicated by an arrow H in the drawing) in the vehicle steering system 80 having this configuration, this displacement is applied to the input shaft 63 at the first and second hook joints 70 and 71. And the input shaft 63 is rotated as indicated by an arrow N in the figure. Therefore, rotational vibration is generated on the input shaft 63 by the translation vibration of the gear box 26, and the steering 21
Flutter occurs.
【0088】従って、第1及び第2のフック継手70,
71においてギヤボックス26の並進振動を回転成分に
変換させないためには、換言すればステアリング21に
フラッタが発生しないようにするには、第1のフック継
手70を構成する十字ピン69と第2のフック継手71
を構成する十字ピン74とを互いに3次元で平行に対向
させる必要がある。よって、自動車用操舵装置60を前
記した図14に示す構成とすることにより、フラッタの
発生を防止することができる。Therefore, the first and second hook joints 70,
In order not to convert the translational vibration of the gear box 26 into a rotational component at 71, in other words, to prevent flutter from occurring in the steering 21, the cross pin 69 constituting the first hook joint 70 and the second pin 69 Hook joint 71
Must be opposed to each other in three dimensions in parallel. Therefore, by using the configuration shown in FIG. 14 for the vehicle steering device 60, it is possible to prevent flutter from occurring.
【0089】図16は、入力軸63,中間軸64,出力
軸65を同一平面内にあるよう構成し、前記した図18
に示された状態の十字ピン69,74の角度をゼロと
し、この状態より十字ピン69,74の角度を徐々に変
化させた場合におけるフラッタの回転角感度をシミュレ
ーションにより求めた結果を示している。ここで、フラ
ッタの回転角感度とは、ギヤボックス26を図15に示
す通り、1mm所定方向(上下方向,前後方向,左右方
向)に移動させた場合のステアリング21の回転角度を
示している。従って、この回転角感度が大きい程大きな
フラッタが発生していることになる。 図16から明ら
かなように、十字ピン69,74の角度を徐々に回転変
化させると、十字ピン69,74を90°変化させた状
態において、上下方向,前後方向,左右方向の全ての方
向に対しフラッタの回転角感度がゼロとなる点が発生し
た。この点では、ギヤボックス26が上下方向,前後方
向,左右方向の何れの方向に変位してもステアリング2
1に回転は発生しない。よって、十字ピン69,74の
角度をこの点に一致させることによりフラッタの発生を
防止することができる。FIG. 16 shows an arrangement in which the input shaft 63, the intermediate shaft 64, and the output shaft 65 are arranged on the same plane, and
2 shows the results obtained by simulating the flutter rotation angle sensitivity when the angles of the cross pins 69 and 74 are set to zero and the angles of the cross pins 69 and 74 are gradually changed from this state. . Here, the rotation angle sensitivity of the flutter indicates the rotation angle of the steering 21 when the gear box 26 is moved in a predetermined direction (vertical direction, front-back direction, left-right direction) by 1 mm as shown in FIG. Therefore, the larger the rotation angle sensitivity, the larger the flutter. As is clear from FIG. 16, when the angles of the cross pins 69, 74 are gradually changed, the cross pins 69, 74 are changed by 90 ° in all directions of the up-down direction, the front-rear direction, and the left-right direction. On the other hand, a point at which the flutter rotation angle sensitivity became zero occurred. In this regard, even if the gearbox 26 is displaced in any of the vertical direction, the front-rear direction, and the left-right direction, the steering 2
No rotation occurs at 1. Therefore, the flutter can be prevented from occurring by making the angles of the cross pins 69 and 74 coincide with this point.
【0090】前記したように、図18に示した自動車用
操舵装置80は、図14に示した自動車用操舵装置60
において各十字ピン69,74を90°回転させたもの
である。従って、ギヤボックス26が上下方向,前後方
向,左右方向の何れの方向に変位してもステアリング2
1に回転が発生しない構成は、図14に示した自動車用
操舵装置60そのものである。よって、図16に示した
シミュレーションの結果からも、図14及び図15に示
される構成とした自動車用操舵装置60によればフラッ
タの発生を防止することが実証される。As described above, the vehicle steering system 80 shown in FIG. 18 is different from the vehicle steering system 60 shown in FIG.
In this example, the cross pins 69 and 74 are rotated by 90 °. Therefore, even if the gear box 26 is displaced in any of the vertical direction, the front-rear direction, and the left-right direction, the steering 2
The configuration in which rotation does not occur in 1 is the vehicle steering device 60 itself shown in FIG. Therefore, the results of the simulation shown in FIG. 16 also demonstrate that the vehicle steering device 60 having the configuration shown in FIGS. 14 and 15 prevents the occurrence of flutter.
【0091】続いて、本発明の第3実施例について説明
する。図17は本発明の第3実施例である自動車用操舵
装置90を示している。尚、図17において、第1及び
第2実施例に係る自動車用操舵装置20,60と同一構
成については同一符号を附してその説明を省略する。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 shows a vehicle steering system 90 according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 17, the same components as those of the vehicle steering devices 20 and 60 according to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0092】上記した第1実施例に係る自動車用操舵装
置20では、車両直進時のステアリング21の操舵角が
ゼロである時、出力軸25及び中間軸24を含む平面S
1に対して出力軸側ヨーク33が略垂直となるよう配置
すると共に、この出力軸側ヨーク33を持つ出力軸25
にゴムカップリング40を設けることにより、ピニオン
35の回転により発生するフラッタを防止する構成とし
た(図1及び図2参照)。In the vehicle steering apparatus 20 according to the first embodiment, when the steering angle of the steering wheel 21 when the vehicle is traveling straight is zero, the plane S including the output shaft 25 and the intermediate shaft 24
1, the output shaft yoke 33 is arranged to be substantially vertical, and the output shaft 25 having this output shaft yoke 33
By providing a rubber coupling 40, flutter generated by rotation of the pinion 35 is prevented (see FIGS. 1 and 2).
【0093】一方、上記した第2実施例に係る自動車用
操舵装置60では、車両直進時のステアリングの操舵角
がゼロである時、入力軸63,中間軸64,出力軸65
を夫々同一平面S2内に配置すると共に、入力軸側ヨー
ク67と出力軸側ヨーク73を共に平面S2に対して垂
直となるよう配置することにより、ギヤボックス26の
並進振動により発生するフラッタを防止する構成とした
(図14及び図15参照)。On the other hand, in the vehicle steering apparatus 60 according to the second embodiment described above, when the steering angle of the steering when the vehicle is traveling straight is zero, the input shaft 63, the intermediate shaft 64, and the output shaft 65.
Are arranged in the same plane S2, and the input shaft side yoke 67 and the output shaft side yoke 73 are both arranged so as to be perpendicular to the plane S2, thereby preventing flutter caused by translational vibration of the gear box 26. (See FIGS. 14 and 15).
【0094】本実施例に係る自動車用操舵装置90は、
第1実施例に係る自動車用操舵装置20と第2実施例に
係る自動車用操舵装置60とを融合させた構成を有して
おり、具体的には入力軸63,中間軸64,出力軸65
を夫々同一平面S3内に配置すると共に入力軸側ヨーク
67と出力軸側ヨーク73を共に平面S3に対して垂直
となるよう配置し、かつ曲げモーメントが発生する出力
軸65にゴムカップリング40を設けた構成とした。The steering apparatus 90 for a vehicle according to this embodiment is
The vehicle steering device 20 according to the first embodiment and the vehicle steering device 60 according to the second embodiment have a configuration in which the vehicle steering device 20 is fused. Specifically, the input shaft 63, the intermediate shaft 64, and the output shaft 65 are provided.
Are arranged in the same plane S3, the input shaft side yoke 67 and the output shaft side yoke 73 are both arranged perpendicular to the plane S3, and the rubber coupling 40 is attached to the output shaft 65 where a bending moment is generated. The configuration was provided.
【0095】自動車用操舵装置90を上記構成とするこ
とにより、第1実施例に係る自動車用操舵装置20の効
果と、第2実施例に係る自動車用操舵装置60の効果と
を共に享受することができ、よってピニオン35の回転
により発生するフラッタ及びギヤボックス26の並進振
動により発生するフラッタを共に防止することが可能と
なる。With the above configuration of the vehicle steering system 90, both the effects of the vehicle steering system 20 according to the first embodiment and the effects of the vehicle steering system 60 according to the second embodiment can be enjoyed. Therefore, it is possible to prevent both the flutter generated by the rotation of the pinion 35 and the flutter generated by the translational vibration of the gear box 26.
【0096】尚、本発明の適用は、上記してきた十字ピ
ンを用いた構成のフック継手に限定されるものではな
く、他の構成の自在継手にも適用できるものである。図
27は本発明を適用できる他の構成の自在継手110を
示している。同図に示す自在継手110は、中間軸11
1に縦軸115を介して第1の連結部材113が接続さ
れており、この第1の連結部材113は縦軸115を中
心に回転可能な構成とされている。The application of the present invention is not limited to the above-described hook joint using a cross pin, but can also be applied to a universal joint having another structure. FIG. 27 shows a universal joint 110 having another configuration to which the present invention can be applied. The universal joint 110 shown in FIG.
1 is connected to a first connecting member 113 via a vertical axis 115, and the first connecting member 113 is configured to be rotatable about the vertical axis 115.
【0097】また、出力軸112は第1の横軸116を
介して第2の連結部材114が接続されており、この第
2の連結部材114は第1の横軸116を中心に回転可
能な構成とされている。更に、第1の連結部材113と
第2の連結部材114は、第2の横軸117により接続
されており、各連結部材113,114は第2の横軸1
17を中心に回転可能な構成とされている。The output shaft 112 is connected to a second connecting member 114 via a first horizontal shaft 116, and the second connecting member 114 is rotatable about the first horizontal shaft 116. It has a configuration. Further, the first connecting member 113 and the second connecting member 114 are connected by a second horizontal shaft 117, and each of the connecting members 113 and 114 is connected to the second horizontal shaft 1
17 is rotatable.
【0098】上記構成とされた自在継手110において
も、車両直進時において中間軸111及び出力軸112
を含む平面に対して自在継手110を構成する軸11
6,117が略垂直となるよう配置することができ、よ
って上記垂直となるよう配置された軸116,117を
持つ軸に低剛性部材を配設することにより、フラッタの
発生を抑制することができる。In the universal joint 110 having the above-described structure, the intermediate shaft 111 and the output shaft 112 when the vehicle travels straight ahead.
11 constituting the universal joint 110 with respect to a plane including
6, 117 can be arranged so as to be substantially vertical. Therefore, by disposing the low-rigidity member on the shaft having the shafts 116, 117 arranged so as to be vertical, the occurrence of flutter can be suppressed. it can.
【0099】更に、以上説明してきた各実施例に係る自
動車用操舵装置20,60,90の構成は、自動車用操
舵装置以外のフック継手を用いてトルク伝達を行う装置
に適用することが可能であり、この場合にはトルク伝達
に伴う振動の抑制を図ることができる。Further, the configurations of the vehicle steering devices 20, 60, and 90 according to the embodiments described above can be applied to devices that transmit torque using a hook joint other than the vehicle steering device. In this case, it is possible to suppress vibration accompanying torque transmission.
【0100】[0100]
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を実現することができる。請求項1記載の発明に
よれば、車輪の強制振動によりピニオンに回転振動が発
生した場合、この回転振動は曲げモーメントが発生する
軸に配設されることにより等価捩じりバネ定数が低減し
た低剛性部材で吸収される。よって、ピニオンの記回転
振動は低剛性部材で遮断されるため、ステアリングにフ
ラッタが発生することを防止することができる。According to the present invention as described above, the following various effects can be realized. According to the first aspect of the invention, when rotational vibration occurs in the pinion due to forced vibration of the wheel, the rotational vibration is disposed on the shaft where the bending moment is generated, thereby reducing the equivalent torsion spring constant. Absorbed by low rigidity members. Therefore, since the rotational vibration of the pinion is blocked by the low-rigidity member, it is possible to prevent flutter from occurring in the steering.
【0101】また、請求項2記載の発明によれば、ギヤ
ボックスに並進振動が発生しても各フック継手は並進振
動を回転振動に変換しないため、並進振動は各フック継
手で遮断され、よってフラッタの発生を防止することが
できる。更に、請求項3記載の発明によれば、上記した
請求項1記載の発明の効果と請求項2記載の発明の効果
を共に享受することができ、よってピニオンの回転振動
により発生するフラッタ及びギヤボックスの並進振動に
より発生するフラッタを共に防止することができる。According to the second aspect of the present invention, even if translational vibration occurs in the gear box, each hook joint does not convert the translational vibration into rotational vibration, so that the translational vibration is cut off at each hook joint. The occurrence of flutter can be prevented. Further, according to the third aspect of the invention, both the effects of the first aspect of the invention and the effects of the second aspect of the invention can be enjoyed. Therefore, the flutter and the gear generated by the rotational vibration of the pinion can be obtained. Flutter generated by translational vibration of the box can be prevented together.
【図1】本発明の第1実施例である自動車用操舵装置の
全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle steering system according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例である自動車用操舵装置の
要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the vehicle steering system according to the first embodiment of the present invention.
【図3】出力軸に発生する曲げモーメントを印加した状
態のゴムカップリング及び中間軸,出力軸の挙動を説明
するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the behavior of the rubber coupling, the intermediate shaft, and the output shaft when a bending moment generated on the output shaft is applied.
【図4】ゴムカップリングの配設位置を各種変更した自
動車用操舵装置を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing an automobile steering device in which the arrangement position of a rubber coupling is variously changed.
【図5】ゴムカップリングの配設位置を各種変更した自
動車用操舵装置を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an automobile steering system in which the arrangement position of a rubber coupling is variously changed.
【図6】ゴムカップリングの配設位置を各種変更した自
動車用操舵装置を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing an automobile steering device in which the arrangement position of a rubber coupling is variously changed.
【図7】ゴムカップリングの配設位置を各種変更した自
動車用操舵装置を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing an automobile steering system in which the arrangement position of a rubber coupling is variously changed.
【図8】フラッタ領域及び操舵領域の双方において良好
な捩じりバネ特性を得られるゴムカップリングユニット
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a rubber coupling unit capable of obtaining good torsion spring characteristics in both the flutter region and the steering region.
【図9】図8に示すゴムカップリングユニットの特性を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing characteristics of the rubber coupling unit shown in FIG.
【図10】自動車用操舵装置においてギヤボックスを固
定し、ラックバーを加振した場合における、ステアリン
グ回転角とピニオン回転角との比の変化を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a change in a ratio between a steering rotation angle and a pinion rotation angle when a gear box is fixed and a rack bar is vibrated in an automobile steering system.
【図11】フラッタを発生させるために予めアンバラン
スとされた車輪を自動車用操舵装置に取り付けると共
に、この自動車用操舵装置を車両に実車した場合におけ
るフラッタの発生状態を調べた実験結果を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing experimental results obtained by examining the state of flutter generation in a case where an unbalanced wheel is attached to a vehicle steering system in order to generate flutter and the vehicle steering system is actually mounted on a vehicle. It is.
【図12】本発明に係る自動車用操舵装置の操舵フィー
リングへの影響を調べた実験結果を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an experimental result obtained by investigating an influence on a steering feeling of the vehicle steering system according to the present invention.
【図13】従来の自動車用操舵装置の操舵フィーリング
への影響を調べた実験結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an experimental result obtained by examining an influence on a steering feeling of a conventional automobile steering device.
【図14】本発明の第2実施例である自動車用操舵装置
の要部拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of a main part of a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第2実施例である自動車用操舵装置
の全体構成図である。FIG. 15 is an overall configuration diagram of a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention.
【図16】十字ピンの回転角度を変化させたときのフラ
ッタの回転角感度をシミュレーションした結果を示す図
である。FIG. 16 is a diagram showing a result of simulating the rotational angle sensitivity of flutter when the rotational angle of the cross pin is changed.
【図17】本発明の第3実施例である自動車用操舵装置
の全体構成図である。FIG. 17 is an overall configuration diagram of a vehicle steering system according to a third embodiment of the present invention.
【図18】図14に示す状態より各十字ピンを90°回
転させた構成の自動車用操舵装置を示す構成図である。18 is a configuration diagram showing a vehicle steering system having a configuration in which each cross pin is rotated by 90 degrees from the state shown in FIG. 14;
【図19】外筒と内筒をピンを用いて連結したジョイン
ト構造を示す図である。FIG. 19 is a view showing a joint structure in which an outer cylinder and an inner cylinder are connected using pins.
【図20】図19に示す構成の断面図である。20 is a cross-sectional view of the configuration shown in FIG.
【図21】図19に示す構成の動作を説明するための図
である。21 is a diagram for explaining the operation of the configuration shown in FIG.
【図22】外筒と内筒をバネ性を有する連結部材を用い
て連結したジョイント構造を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a joint structure in which an outer cylinder and an inner cylinder are connected using a connection member having spring properties.
【図23】図22におけるA−A矢視図である。FIG. 23 is a view as seen from the direction of arrows AA in FIG. 22;
【図24】図22におけるB−B矢視図である。24 is a view as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 22.
【図25】ピニオンの回転により発生するフラッタを説
明するための図である。FIG. 25 is a diagram for explaining flutter generated by rotation of a pinion.
【図26】ギヤボックスの並進振動により発生するフラ
ッタを説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for explaining flutter generated by translational vibration of the gear box.
【図27】本発明が適用しうる他の構成の自在継ぎ手を
示す図である。FIG. 27 is a view showing a universal joint having another configuration to which the present invention can be applied.
20,60,90 自動車用操舵装置 23,63 入力軸 24,64 中間軸 25,65 出力軸 26 ギヤボックス 27,67 入力軸側ヨーク 28,32,68,72 中間軸側ヨーク 29,34,69,74 十字ピン 30,70 第1のフック継手 31,71 第2のフック継手 33,73 出力軸側ヨーク 35 ピニオン 36 ラックバー 38 ラック 40 ゴムカップリング 45 ゴムカップリングユニット 46 フランジ 48 小孔 49 センタリングシャフト 95,99 外筒 96,100 内筒 97 ピン 98,102 緩衝材 101 連結部材 110 自在継手 20, 60, 90 Automotive steering system 23, 63 Input shaft 24, 64 Intermediate shaft 25, 65 Output shaft 26 Gear box 27, 67 Input shaft side yoke 28, 32, 68, 72 Middle shaft side yoke 29, 34, 69 , 74 Cross pin 30, 70 First hook joint 31, 71 Second hook joint 33, 73 Output shaft side yoke 35 Pinion 36 Rack bar 38 Rack 40 Rubber coupling 45 Rubber coupling unit 46 Flange 48 Small hole 49 Centering Shaft 95, 99 Outer tube 96, 100 Inner tube 97 Pin 98, 102 Shock absorber 101 Connecting member 110 Universal joint
Claims (3)
力軸とギヤボックスに接続された出力軸とを含む2本以
上の軸を有すると共に、連結される一対の軸が自在継手
により連結された構成を有する自動車用操舵装置におい
て、 車両直進時、上記一対の軸を含む平面に対して該自在継
手を構成するヨークの一方が略垂直となるよう配置し、 かつ、上記略垂直となるよう配置されたヨークを持つ軸
側にその軸の曲げ方向の剛性を下げる低剛性部材を配設
したことを特徴とする自動車用操舵装置。At least two shafts including at least an input shaft connected to a steering wheel and an output shaft connected to a gear box, and a pair of connected shafts connected by a universal joint. In the vehicle steering system, when the vehicle is going straight, one of the yokes constituting the universal joint is arranged to be substantially perpendicular to a plane including the pair of shafts, and the yoke is arranged to be substantially perpendicular to the plane. A steering device for an automobile, wherein a low-rigidity member for lowering the rigidity of the shaft in the bending direction is disposed on the shaft side having the following.
の自在継手を介して中間軸に連結すると共に、該中間軸
を第2の自在継手を介してギヤボックスに連結された出
力軸に連結した構成を有する自動車用操舵装置におい
て、 車両直進時、上記第1の自在継手と第2の自在継手で連
結される上記入力軸,中間軸,出力軸を夫々同一平面内
に配置すると共に、 上記入力軸側及び出力軸側の各ヨークを上記平面に対し
て略垂直となるよう配置したことを特徴とする自動車用
操舵装置。2. An input shaft connected to a steering wheel is connected to a first shaft.
A steering apparatus for an automobile having a configuration in which the intermediate shaft is connected to an output shaft connected to a gear box via a second universal joint while the vehicle is traveling straight. The input shaft, the intermediate shaft, and the output shaft connected by the first universal joint and the second universal joint are respectively arranged on the same plane, and the yokes on the input shaft side and the output shaft side are positioned with respect to the plane. A steering device for a vehicle, wherein the steering device is arranged to be substantially vertical.
て、 上記入力軸と出力軸の少なくとも一方に、その軸の曲げ
方向の剛性を下げる低剛性部材を配設したことを特徴と
する自動車用操舵装置。3. The steering apparatus according to claim 2, wherein at least one of the input shaft and the output shaft is bent.
A steering apparatus for an automobile, wherein a low-rigidity member for reducing directional rigidity is provided .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18754095A JP3216484B2 (en) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | Automotive steering system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18754095A JP3216484B2 (en) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | Automotive steering system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0930429A JPH0930429A (en) | 1997-02-04 |
JP3216484B2 true JP3216484B2 (en) | 2001-10-09 |
Family
ID=16207882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18754095A Expired - Fee Related JP3216484B2 (en) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | Automotive steering system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3216484B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006199249A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Nsk Ltd | Steering device |
JP5045981B2 (en) * | 2006-03-31 | 2012-10-10 | 株式会社ジェイテクト | Vehicle steering system |
JP5212158B2 (en) * | 2009-02-13 | 2013-06-19 | 日本精工株式会社 | Electric power steering device |
JP2014024473A (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | Steering device |
CN110001757B (en) * | 2019-04-11 | 2020-08-04 | 重庆大学 | Variable speed ratio steering system based on cross axle universal joint |
-
1995
- 1995-07-24 JP JP18754095A patent/JP3216484B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0930429A (en) | 1997-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4723791A (en) | Suspension of vehicle | |
JP3488989B2 (en) | Front suspension device | |
JP2000035049A (en) | Universal joint | |
KR20220036579A (en) | Joining Structure for Suspension | |
JPH0237006A (en) | Vehicle suspension device | |
KR20220017237A (en) | Joining Structure for Suspension | |
KR20210157534A (en) | Joining Structure for Suspension | |
JP3216484B2 (en) | Automotive steering system | |
JPH01190511A (en) | Vehicle suspension device | |
JP2007331496A (en) | Multi-link type suspension device | |
JP4664796B2 (en) | Steering wheel suspension system | |
JPS59245Y2 (en) | wheel suspension system | |
JPS6322710A (en) | Rear suspension for vehicle | |
JPH06211014A (en) | Steered wheel suspension device | |
JP2005533705A (en) | Car steering column | |
JPS6294406A (en) | Suspension for vehicle | |
JP2008189264A (en) | Differential suspension structure | |
JPH0972348A (en) | Universal joint | |
JP3117530B2 (en) | Vehicle suspension device | |
KR100369161B1 (en) | Rear suspension roll controlled device of vehicle | |
JPH09229086A (en) | Elastic shaft joint | |
JP2004345483A (en) | Steering gear box | |
JPH01212604A (en) | Suspension device for vehicle | |
JP2005028996A (en) | Shaft coupling device for vehicle steering device | |
JP2001140918A (en) | Elastic shaft coupling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070803 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090803 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |